旋转爆震波传播特性及模态控制研究

目录

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摘要

1绪论

1．1研究背景与意义

1．2旋转爆震发动机研究进展

1．2．1国内外RDE的研究现状

1．2．2 RDE的关键问题研究进展

1．3旋转爆震发动机研究现状分析

1．4本文主要研究内容及安排

2实验系统与数值模拟方法研究

2．1实验系统介绍

2．1．1发动机模型

2．1．2推进剂供给系统

2．1．3起爆系统

2．1．4控制系统

2．1．5采集系统

2．2数值方法介绍

2．2．1控制方程

2．2．2化学反应动力学模型

2．2．3数值离散格式

2．2．4反应源项处理方法

2．2．5边界条件处理

2．3数值模拟验证

2．3．1数值模拟方法验证

2．3．2网格无关性验证

2．4小结

3单波传播特性研究

3．1旋转爆震发动机总体工作过程

3．1．1短程实验

3．1．2长程实验

3．2旋转爆震波传播特性

3．2．1速度特性

3．2．2瞬时压力特性

3．2．3燃烧锋面传播特性

3．2．4积气腔阻塞特性

3．3旋转爆震波宏观结构

3．3．1质量流率对爆震波结构的影响

3．3．2当量比对爆震波传播的影响

3．4小结

4同向双波现象的形成过程及影响因素研究

4．1推进剂供给条件的影响

4．1．1质量流率

4．1．2当量比

4．13模态转变过程

4．2出口阻塞比

4．2．1不同阻塞比实验研究

4．2．2不同出口阻塞比的数值模拟

4．3喷注结构

4．4小结

5轴向激波传播特性

5．1轴向斜激波

5．1．1轴向激波的特征及形成机理

5．1．2斜激波出现的影响因素

5．1．3燃烧室长度对斜激波产生的影响

5．2轴向脉冲爆震波

5．2．1轴向脉冲爆震波的传播过程

5．2．2轴向脉冲爆震模态影响参数

5．3小结

6旋转爆震发动机模态控制

6．1爆震波自适应传播特性

6．1．1具有当量比梯度预混物中的直管爆震波传播

6．1．2旋转爆震波的自适应传播

6．1．3 RDE推力控制的可行性

6．2同向模态的单双波模态控制研究

6．2．1单双波模态控制实验研究

6．2．2单双波模态控制的数值模拟

6．3爆震波切向与轴向模态控制

6．4小结

7旋转爆震波速度亏损研究

7．1低速爆晨现象

7．2混合均匀性对波速影响

7．2侧向膨胀影响

7．2．1旋转爆震波的侧向膨胀现象

7．2．2侧向膨胀理论分析

7．2．3边界气体约束作用

7．3内外壁曲率影响

7．5小结

8结论与展望

8．1结论

8．2论文创新点

8．3未来工作展望

致谢

参考文献

攻读博士学位期间科研成果及参与项目说明