沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)流場(chǎng)及輻射特性數(shù)值模擬.pdf

1、沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)有著體積小、速度快及工作范圍廣等特點(diǎn),是臨近空間高超聲速飛行的首選動(dòng)力裝置，在軍事、航天領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣闊。目前各國的主要研究力量放在解決燃燒室及噴管的燃燒組織、流動(dòng)控制和熱防護(hù)等沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題上，而關(guān)于其燃燒室內(nèi)輻射換熱及噴焰紅外輻射信號(hào)特征研究工作尚不多見。但著眼于沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)熱防護(hù)及其未來的紅外探測(cè)和隱身設(shè)計(jì)問題，對(duì)燃燒室及噴焰流場(chǎng)輻射特性進(jìn)行研究是必要的。
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2、lig型沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)流場(chǎng)進(jìn)行了系統(tǒng)的模擬研究，考慮了多步化學(xué)反應(yīng)、湍流及顆粒相的影響；基于流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果，開展了沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壁面輻射熱流及噴焰紅外輻射特性建模與計(jì)算研究，獲得了不同工況下 Billig型沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壁面輻射熱流分布及尾噴焰紅外輻射空間和光譜分布特性數(shù)據(jù)。論文主要工作包括：
　　(1) Billig型沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室流場(chǎng)及輻射傳熱特性模擬
　　在考慮燃燒多步化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的基礎(chǔ)上，數(shù)值模擬獲得了燃燒室流場(chǎng)，對(duì)

3、比表明計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本相符；系統(tǒng)模擬了氫和煤油燃料的 Billig型沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室流場(chǎng)，比較了不同當(dāng)量比條件下的流場(chǎng)特征。采用合并寬窄譜帶 K分布模型結(jié)合離散坐標(biāo)法，對(duì)燃燒室流場(chǎng)輻射傳輸特性進(jìn)行模擬，獲得了不同工況下壁面輻射熱流分布特性。
　　(2) Billig型沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)噴管及尾焰流場(chǎng)及紅外特性模擬
　　考慮尾焰內(nèi)燃?xì)獾膹?fù)燃過程，對(duì)噴管與尾焰流場(chǎng)進(jìn)行了整體模擬，獲得了以氫和煤油為燃料的 Billig型沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)不