RBCC变结构燃烧室动态特性研究

变结构燃烧室是提高宽范围工作RBCC(Rocket-Based Combined-Cycle)发动机性能的有效途径之一,本文旨在研究RBCC变结构燃烧室动网格CFD模拟可行性,揭示内流道气动热力过程随燃烧室结构变化的动态特性,获得结构调节控制规律。本文针对(2～7)Ma来流条件设计了宽范围工作的变结构燃烧室,并进行了4 Ma来流条件下的燃烧室结构变化动态特性CFD模拟及实验研究,验证了CFD方法的准确性。结果表明:采用较小的时间步长(1E-6 s)能够更好捕捉流场细节,合适的时间步长(1E-5 s)能基本反映燃烧流场特征变化并节约计算时间;燃烧室扩张比及几何喉道阶跃变化产生的流道压力响应时间为0.015 s;在0.5 s内完成结构等速调节的结构控制规律是可行的,能实现RBCC内流道气动参数平稳过渡。