两相微小尺寸脉冲爆震发动机的机理研究

摘要

为探索微小尺寸的两相脉冲爆震发动机推进系统可行性,进行气动阀设计,改善燃油雾化、掺混。改善点火性能,强化燃烧等微小尺寸脉冲爆震发动机关键技术的实验和数值模拟研究。建立了k-ε湍流模型,数值模拟了气动阀、预混段以及爆震管内油、气的掺混特性,对不同结构的PDE的油雾场分布进行了分析,改进了PDE的结构设计。在数值模拟和大管两相PDE实验研究的基础上设计了几种不同方案的内径29mm的气动阀式小尺寸的脉冲爆震发动机,发动机总长度小于1200mm,采用航空煤油为燃料和地面冲压进气,并在该样机上进行了低点火能量的多循环实验研究。研究结果为有限空间和时间内的燃油雾化、蒸发和掺混进一步研究提供了依据,对研制工程应用的微小尺寸脉冲爆震发动机具有重要意义。