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摘要旋转爆震发动机（RDE）是近年来国内外推进系统的研究热点，具有燃烧效率高、结构简单、推重比大、适用范围广等优点。针对目前国内乃至国外的旋转爆震发动机的发展状况以及未来的发展前景和应用，本课题对旋转爆震发动机反应物掺混过程进行数值模拟，研究影响混合效果的主要因素。为提高混合效果，发动机反应物采用环缝-喷孔对撞式喷注方式。本毕业论文参照美国空军研究实验室发动机结构和国防科大研发的发动机结构提出了两类模型。通过对不同工况下模型进行数值模拟，研究喷注段压力条件和结构对混合效果的影响，并作简单总结和归纳。20303
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关键词：旋转爆震发动机；掺混；数值模拟；混合效果
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Numerical simulation of blending process for the rotating detonation engine combustor
Abstract
During recent years, rotating detonation engine (RDE) has become a hot international topic in propulsion systems, with many advantages ,such as high combustion efficiency, simple structure, high thrust-weight ratio, and Wide range of applications. Aiming at the development of the rotating detonation engine in China and around the world, together with the prospects and application in the future, the paper do some research on numerical simulation of blending process for the rotating detonation engine combustor to study the main factors that affect the mixed effect. To improve the mixed effect, the engines take slot-injector impinging injection method. In this paper, with reference to the engine structure of Air Force Research Laboratory and National University of Defense Technology , two kinds of models are presented. Through numerical simulation for the models under different conditions, discuss the impacts of pressure and structural of Injection sections on the mixed effect, and do simple review and summarize.Keywords: rotating detonation engine; blending; numerical simulation; mixed effect
目 次
1 引言 1
1.1 旋转爆震发动机的基本原理 1
1.2 国内外研究概况与现状 2
1.3 选题目的和意义 4
1.4 本文研究内容 4
2 气相爆轰数值模拟方法 5
2.1 方程组 5
2.2 混合气体状态参数 6
2.3 化学反应源项 7
2.4 离散方法 9
2.5 数值方法验证 14
3 模型1掺混过程数值模拟 19
3.1 计算模型 19
3.2 计算条件 20
3.3 计算结果与分析 20
3.4 小结 39
4 模型2掺混过程数值模拟 40
4.1 计算模型 40
4.2 计算条件 40
4.3 计算结果与分析 40
4.4 小结 52
结 论 53
致 谢 54
参考文献55
1 引言
旋转爆震发动机（RDE）有很多优点，比如结构简单、推重比大、热循环效率高等，而且发展前景非常好，近年来渐渐发展成为国外和国内的热门研究。国外如美国、法国和波兰等都取得了一些进展，国内继国防科大、南理工重点实验室后，南理工航空宇航系203教研室对旋转爆震发动机开展了课题研究。此次毕业设计对发动机冷流掺混进行数值模拟，研究影响混合效果的主要因素，为提高混合效果，发动机反应物采用环缝-喷孔对撞式喷注方式，其混合效果对燃烧模态和爆震波的传播过程产生很大影响。