利用钝头体起爆斜爆轰的初步数值研究

摘要

利川Euler方程和氢氧基元反应模型,对球形钝头体在超声速预混氢气/空气中的流动结构进行数值模拟,分析钝头体诱导斜爆轰波中,马赫数以及不同球形直径对于流场的影响,并给出不同马赫数和球形直径下的流场结构.经过钝头体压缩的气体达到白燃温度后,会出现两种流场:马赫数较低时,由于稀疏波的影响,燃烧熄灭,钝头体下游不会出现燃烧情况;而马赫数较高时,燃烧能传到下游.进一步研究发现,当钝头体的尺度较小时,驻点附近的能量不足以诱导爆轰波的起爆,形成明显的燃烧带与激波非耦合情况.在较大的球形直径下,马赫数足够高时,成功诱导斜爆轰;但是不会出现燃烧带与激波非耦合现象.