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超燃冲压发动机燃烧室设计计算方法的研究

王元光 徐旭 蔡国飙

王元光, 徐旭, 蔡国飙等 . 超燃冲压发动机燃烧室设计计算方法的研究[J]. 北京航空航天大学学报, 2005, 31(01): 69-73.
引用本文: 王元光, 徐旭, 蔡国飙等 . 超燃冲压发动机燃烧室设计计算方法的研究[J]. 北京航空航天大学学报, 2005, 31(01): 69-73.
Wang Yuanguang, Xu Xu, Cai Guobiaoet al. Analysis of design calculation methods of scramjet combustion chamber[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2005, 31(01): 69-73. (in Chinese)
Citation: Wang Yuanguang, Xu Xu, Cai Guobiaoet al. Analysis of design calculation methods of scramjet combustion chamber[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2005, 31(01): 69-73. (in Chinese)

超燃冲压发动机燃烧室设计计算方法的研究

详细信息
    作者简介:

    王元光(1979-),男,内蒙通辽人,博士生, wangyuanguang@263.net.

  • 中图分类号: V 235.21

Analysis of design calculation methods of scramjet combustion chamber

  • 摘要: 为寻找一种适当的计算超燃冲压发动机燃烧室性能的方法并评估现有模型的优劣,提出一维化学动力学模型,且通过几个算例验证了该模型的可靠性.为研究设计过程中的性能计算方法的适用性,针对一具体的燃烧室,采用目前通用的性能计算方法,即冲量分析法、一维化学动力学及二维化学动力学方法,计算得到燃烧室内各气动参数的分布曲线,并得到上述方法在超燃冲压发动机燃烧室设计过程中性能计算适用性的初步结论.计算结果表明:一维化学动力学方法与冲量分析法都能够考虑到摩擦、通道面积变化以及燃烧释热的影响因素,具有较好的适应性.对于冲量分析法,在考虑燃烧时,还需设定放热规律; 而一维化学动力学方法则可以利用化学反应模型,会自动计算释热规律,具有更大的独立性.和前两种模型相对比,二维化学动力学方法可以更细致地捕捉到流场中的一些细节,但此种模型需要较长的运算时间.对比这几个模型,各具有不同特点,在超燃冲压发动机的设计与性能计算过程中,需综合考虑上述区别,最充分地发挥各模型的优势.

     

  • [1] 司徒明. 波载形高超声速巡航导弹与超燃冲压发动机的性能分析[J]. 战术导弹技术, 1995(4):53~57 Si Tuming. Waverider hypersonic cruising missile and performance analysis of scramjet [J]. Tactical Missile Technology, 1995(4):53~57(in Chinese) [2] Ikawa H. Rapid methodology for design and performance prediction of integrated SCRAMJET/hypersonic vehicle . AIAA89-2682,1989 [3] 刘敬华, 凌文辉,刘兴洲,等. 超音速燃烧室性能非定常准一维流数值模拟 [J]. 推进技术, 1998,19(1):2~3 Liu Jinghua, Ling Wenhui, Liu Xingzhou,et al. A quasi-one dimensional unsteady numerical analysis of supersonic combustor performance[J]. Journal of Propulsion Technology, 1998, 19(1):2~3(in Chinese) [4] Shuen Jianshun. Inviscid flux-splitting algorithms for real gases with non-equilibrium chemistry [J]. J Comput Phys, 1990,90(1):371~395 [5] 徐 旭,蔡国飙.氢/碳氢燃料超声速燃烧的数值模拟[J]. 推进技术, 2002,23(5):398~401 Xu Xu, Cai Guobiao. Numerical simulation on combustion of hydrogen/hydrocarbon in supersonic airstream[J]. Journal of Propulsion Technology, 2002, 23(5):398~401(in Chinese) [6] Evans J S, Schexnayder C J. Influence of chemical kinetics and unmixedness on burning in supersonic hydrogen flames[J]. AIAA Journal,1980, 18(2):188~193 [7] 吴子牛. 计算流体力学基本原理[M]. 北京:科学出版社, 2001 Wu Ziniu, Basic theory of computational fluid mechanics [M]. Beijing:Science Press, 2001(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2003-07-11
  • 网络出版日期:  2005-01-31

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