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空气流量对煤粉-空气两相旋转爆轰波的影响
文献摘要：
理论上旋转爆轰发动机比传统爆燃发动机具有更高的热循环效率,因此被广泛研究.但目前关于气固两相旋转爆轰发动机的研究较少,而气固两相旋转爆轰发动机有望用在固体冲压发动机上.基于非预混的煤粉-空气旋转爆轰发动机进行二维数值模拟,气相采用具有体积反应的非定常黏性模型,固相采用离散相模型,煤的表面燃烧反应采用动力学/扩散限制速率模型.主要研究空气流量对气固两相旋转爆轰波的影响,分析了不同模态下旋转爆轰发动机的工作特性,并将数值模拟结果与实验结果进行对比.结果表明:计算所得旋转爆轰波波速与实验结果吻合较好,旋转爆轰波流场与实验研究定性一致.由于入口附近颗粒注射速度低于空气注射速度,颗粒层与空气层不能完全重合,导致爆轰波前局部当量比大于全局当量比.空气流量从38.14 kg/s增加到114.40 kg/s时,爆轰波的速度和温度峰值先增大后减小,而压力峰值不断增大.空气流量为49.03 kg/s时,爆轰波速度最大,并且发生模态转换过程.相对单波模态,双波模态下的爆轰波的强度和稳定性都有所下降.根据燃烧室内气固两相的分布情况,爆轰波稳定传播时流场可分为填充区、爆轰产物区和爆燃产物区3个区域.
文献关键词：
旋转爆轰发动机;空气流量;局部当量比;气固两相爆轰;模态转换
中图分类号：
作者姓名：
祝文超;王健平;王宇辉;李世全;杨帆;相博;张国庆
作者机构：
北京化工大学机电工程学院,北京 100029;北京大学工学院,北京 100871;北京理工大学宇航学院,北京 100081
文献出处：
引用格式：
[1]祝文超;王健平;王宇辉;李世全;杨帆;相博;张国庆-.空气流量对煤粉-空气两相旋转爆轰波的影响)[J].煤炭学报,2022(10):3715-3728
A类：
气固两相爆轰
B类：
空气流量,煤粉,两相旋转爆轰波,上旋,旋转爆轰发动机,爆燃,机具,热循环,循环效率,冲压发动机,预混,气旋,二维数值模拟,非定常,黏性,离散相模型,表面燃烧,燃烧反应,扩散限制,下旋,工作特性,计算所,波波,波速,波流场,注射速度,颗粒层,空气层,全重,局部当量比,压力峰值,模态转换,转换过程,波模,燃烧室,爆轰产物
AB值：
0.23325
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