激波聚焦两级爆震发动机燃气发生器设计与数值模拟

摘要

为了获得激波聚焦起爆的燃气组分,设计了煤油/空气燃气发生器.燃气发生器采用双层圆筒式结构,通过内筒壁面的进气孔控制燃气发生器内部流量分配,不仅可实现可变流量工况下的稳定工作,同时可对煤油进行热解预处理,有利于起爆的发生.通过三维N-S方程和标准k-ε湍流模型分析煤油、空气的混合流动特性,同时考虑气相与液相的相互影响,采用简单概率密度函数描述燃烧反应产物的分布(PDF模型),分析了燃气发生器内的流动、雾化和燃烧过程,对流场进行了数值模拟.设计的燃气发生器工作压力范围为0.5-1.0MPa,空气流量为0.6-2.5kg/s,出口总温约550K,能够满足激波聚焦起爆的混气条件.