非均匀来流中斜爆轰波对扰动的动态响应特性 |
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作者姓名: | 滕宏辉 牛淑贞 杨鹏飞 周林 王宽亮 |
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作者单位: | 1. 北京理工大学宇航学院;3. 北京理工大学重庆创新中心;4. 北京大学工学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(12002041,12202014); |
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摘 要: | 在斜爆轰推进系统中,经过进气道压缩的气流速度仍然很大,导致斜爆轰波前的气流难以达到均匀预混,进而对斜爆轰波系产生影响。以高空飞行条件下非均匀来流中的斜爆轰波系为对象,采用Euler方程结合氢气-空气基元反应模型,通过波角变化和波面位置偏移研究了斜爆轰的受扰动特性。采用当量比作为非均匀的表征变量,在斜爆轰波面上游引入了一个高度可变的扰动区,定义φA为扰动幅值,扰动区的当量比分布通过正弦函数进行模化。研究发现,随着φA的减小,波角减小,波面向下游移动;随着φA的增大,波角增加,波面向上游移动。当φA为负值且足够小时,可以观察到波角突变的新现象,分析表明此现象源于来流当量比非均匀作用下的重新起爆。当φA为正值且足够大时,被扰动区的波角处于非平衡状态,较大的当量比梯度会导致其高于理论值,而较小的当量比梯度会导致其低于理论值。对波面位置的偏移量进行了量化分析,发现波面位移随φA的变化仅在其为正值时是非线性的,在其为负值时是线性的,随扰动区高度的变化也是线性的。
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关 键 词: | 斜爆轰 当量比 波角 位移 非线性 |
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