爆震波通过环形通道传播模式试验研究

摘要

旋转爆震发动机环形燃烧室的设计是影响发动机性能的关键因素,研究爆震波通过环形通道的传播过程能够为燃烧室设计提供有力指导。为了对这一传播过程及其传播模式进行系统研究,采用流场阴影观测方法,对爆震波通过环形通道的传播现象进行试验观测,并结合通道内外壁面的影响对其传播模式进行详细划分,依次分析各传播模式的形成机制及速度特性。研究结果表明,爆震波的传播模式可按照波面是否发生解耦划分为不稳定传播模式和稳定传播模式,根据马赫干的变化情况又可细分为马赫干增长型、平稳型和衰减型;爆震波在不稳定传播模式下会出现明显的速度亏损,而在稳定传播模式下速度较为平稳;外壁面附近波面呈现一定的过驱度,且过驱度随马赫干的衰减而增大;随着初始压力的增大,爆震波实现稳定传播的能力增强,且使马赫干呈现增长—平稳—衰减的转换趋势,而壁面曲率半径与通道宽度比的增大会使马赫干呈现衰减—平稳—增长的变化规律。