硼基粉末燃料沖壓發(fā)動機摻混燃燒特性研究

編號：CYYJ043177

篇名：硼基粉末燃料沖壓發(fā)動機摻混燃燒特性研究

作者：杜鑫磊 何景軒 黃禮鏗 董新剛 楊玉新 張璞

關(guān)鍵詞： 粉末燃料沖壓發(fā)動機 硼基粉末燃料 燃燒組織 摻混燃燒 凹腔結(jié)構(gòu) 數(shù)值模擬

機構(gòu)： 西安航天技術(shù)動力研究所

摘要： 針對硼基粉末燃料沖壓發(fā)動機超聲速燃燒組織難題,建立氣-固兩相摻混燃燒方法,開展典型工況(26 km,Ma=6.0)的數(shù)值仿真研究,得到了發(fā)動機燃燒室內(nèi)的流動燃燒特性,仿真分析了粉末燃料噴注速度、燃料顆粒粒徑以及凹腔結(jié)構(gòu)對燃燒室內(nèi)氣-固兩相摻混燃燒情況的影響。結(jié)果表明:粉末燃料點火溫度是影響燃料摻混燃燒效率的關(guān)鍵因素,當粉末噴注于氣相燃燒高溫區(qū)時,可顯著提高燃燒效率;合理的噴注速度有利于增強顆粒與燃氣和來流的摻混程度,使得顆粒燃燒更充分;當顆粒粒徑從5μm提高至20μm時,射流穿透深度顯著增加,粒徑5μm時粉末燃燒效率最高,隨著粒徑增大顆粒點火的難度提高,不利于燃料充分燃燒釋熱;凹腔結(jié)構(gòu)形成的回流區(qū)可以形成較好的點火區(qū)域,對于粉末燃料及富燃燃氣和超聲速來流的摻混起到較好的增益效果,有利于提高燃燒效率。