6 国内研究进程
目前国内有南京理工大学、北京大学和国防科技大学三家单位开展了RDE研究,前期工作都以数值仿真为主[19-29]。南京理工大学研究了爆震波在弯管内的传播过程;北京大学在自有的60mm的模型发动机上开展了氢气/氧气组合的连续旋转爆震试验。
7 国内外数值模拟研究进展
数值模拟是近几十年来才兴起的一种研究方法。相对于实验研究,数值模拟研究起步较晚。
1978 年Taki and Fujiwara[30]进行了这方面早期的数值研究,他们用两步化学反应模型对旋转爆震发动机进行二文数值模拟。Tae-Hyeong Yi[31]等人研究了影响旋转爆震发动机性能的影响因素,他们主要研究了喷管形状、扩张角和长度的影响,而他们在研究过程中采用的则是H2-Air单步反应模型。Douglas Schwer[32]对入口总压与外界反压对旋转爆震发动机性能影响进行了系统深入的研究。Takayuki Yamada[33]将研究重点放在了计算面积,点火能量度旋转爆震极限的影响,除此之外,他还研究了点火能量对旋转爆震发动机比冲的影响。
国内的姜孝海、范宝春[34]等在环形计算区域内对旋转爆震波流场进行了二文模拟,得到了波后产物快速旋转而在内外壁之间产生的压力梯度。他们基于带化学反应的二文欧拉方程,使用的模型为H2-Air的9组19步基元简化模型,对环形旋转爆轰流场,从点火过程到发展为旋转爆轰的过程进行了详细的数值模拟。他们还研究了流场中爆轰波、激波的反射或折射。其研究内容对开展相关的实验研究具有重要意义。
邵业涛、王健平[35]等采用两步反应模型在矩形计算区域内模拟了爆震波的多个循环过程,分析了内部流场结构等等。他们采用的研究模型为两部化学反应模型,通过此模型对简化的CDE模型进行了二文的数值模拟研究,模拟结果较好的匹配了相关CDE实验所获得流场结构。
国防科技大学的刘世杰[35]的人对连续旋转爆震波的细致结构及其自持机理进行了研究,对连续旋转爆震波内流场和爆震波平掠惰性气体界面的传播过程进行了数值模拟,并且详细分析了连续旋转爆震波的空间结构。
除此之外,国内还有众多学者进行了相关方面的数值模拟工作。周蕊、王建平[37]对连续爆轰发动机的热力学性质进行了数值模拟,他们在二文圆柱腔内连续爆轰发动机数值模拟的基础上,对喷入流场中的粒子进行跟踪,得到其运动轨迹图。卓长飞、武晓松[38]几位学者则针对连续爆轰发动机的工作过程进行了相关的数值模拟。
但相对于脉冲爆震发动机的广泛研究,连续旋转爆震发动机研究方面无论实验与计算方面还都远远不足,详细的流场结构,性能分析,各种复杂情况下流场的详细数值模拟还没有展开。
而至于旋转爆震发动机冷却系统方面的研究和探索,目前国内外也只有少数人在进行此方面的相关工作
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