碳氢燃料超燃尾喷管内离解组分复合现象

摘要

本文旨在对尾喷管内的离解组分复合过程及对其产生影响的相关因素有更深入的认识和了解.采用WENO格式解耦方法求解详细化学反应机理的二维欧拉方程组,针对碳氢燃料超燃尾喷管模型进行流动计算,并利用爆轰激波风洞试验数据对计算方法进行验证.尾喷管模型全长约0.5m,计算工况入口静温2000K至3000K,入口静压0.75bar至1.75bar,入口马赫数2.0±0.4.对各组分Damkohler数进行定义,以分析离解组分复合过程.由分析可知,在碳氢燃料超燃尾喷管流动中,含H的反应进行最快,对化学平衡移动的贡献最大.对比分析计算结果发现,离解组分复合过程受到来流条件与喷管尺寸的影响,且影响规律与Damkolher数和最大可释放离解能保持了一定的一致性.入口静温的增加使得Damkolher数和可复合潜能均增大,因而尾喷管非平衡效应增大;入口静压的增加,使得Damkolher数增大的同时却使可复合潜能减小,因此对尾喷管非平衡效应的影响较小.