超声速内流道氢气喷注及燃烧减阻研究

摘要

以一个后向台阶的等截面受限空间为研究对象,分析对比了在超声速来流条件下,低摩尔量的燃料氢气在近壁区喷注、燃烧前后壁面摩阻、热流及近壁区的流动特性.通过近壁区氢气的喷注及燃烧,有效的实现了内流道减阻的目的.通过数值模拟的手段,将氢气以当量比0.1从后向台阶上以小孔的形式平行主流方向喷入来流总压2.4MPa,总温1850K,马赫数2.3Ma的内流道环境,并组织近壁区燃烧.研究结果表明,近壁区低摩尔量物质的质量注入能有效的降低近壁区密度,燃烧反应带来近壁区的密度、速度降低,进而使得湍流雷诺应力降低.高速流动下分子粘性导致的壁面热流也将在此技术下发生显著变化.