学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

脉冲爆震发动机爆震燃烧数值模拟及喷管性能分析

作　者: 唐玉龙
导　师: 武晓松
学　校: 南京理工大学
专　业: 武器系统与运用工程
关键词: 脉冲爆震发动机流场数值模拟 AMR技术胞格三波点喷管结构比冲推力
分类号: V235
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 167次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

作为一种新概念推进系统,脉冲爆震发动机在理论上具有很多常规发动机无法比拟的优越性。最近几十年来,在世界各国掀起了脉冲爆震发动机研究的热潮。有关脉冲爆震发动机的原理和应用研究在世界各国进行得如火如荼。本文采用数值计算的手段,对脉冲爆震发动机进行了数值模拟。本文的模拟工作主要分两部分:第一部分:采用详细化学反应机理及AMR技术,对化学恰当比H₂/Air混合物在初始温度和初始压力分别为300K和1atm条件下爆震燃烧现象进行详细的数值模拟,获得了爆震燃烧的流场结构,并详细地分析了爆震燃烧流场中三波点结构的形成、特点和相互作用以及稳定自持爆震燃烧的形成过程。第二部分:对脉冲爆震发动机的喷管流场进行数值模拟,研究脉冲爆震发动机喷管的排气过程,在此基础上,分析直喷管、收敛喷管、扩张喷管、收敛扩张喷管四种不同的喷管结构对脉冲爆震发动机比冲、推力、循环时间等性能参数的影响。结果表明:喷管能提高脉冲爆震发动机的性能,扩张喷管的综合性能最优。最后本文对研究工作进行了总结,提出了研究工作中存在的局限性和展望。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1 绪论  7-12
  1.1 课题背景及意义  7
  1.2 脉冲爆震发动机喷管及爆震燃烧的研究现状  7-11
  1.3 本文主要内容  11-12
2 爆震波及脉冲爆震发动机概念  12-21
  2.1 引言  12
  2.2 爆震波的基本概念  12-17
    2.2.1 爆震波的结构  12-13
    2.2.2 爆震波的控制方程组  13-14
    2.2.3 爆震波的基本方程  14-17
  2.3 脉冲爆震发动机的分类、工作过程及热力循环过程  17-19
    2.3.1 脉冲爆震发动机的分类  17
    2.3.2 脉冲爆震发动机的工作过程  17-18
    2.3.3 脉冲爆震发动机的热力循环过程  18-19
  2.4 脉冲爆震发动机的关键技术、难点及应用前景  19-21
    2.4.1 脉冲爆震发动机的关键技术及难点  19-20
    2.4.2 脉冲爆震发动机的应用前景  20-21
3 数值计算方法  21-30
  3.1 控制方程组  21-26
  3.2 湍流模型  26-27
  3.3 燃烧模型  27-30
4 爆震燃烧数值模拟  30-47
  4.1 引言  30-31
  4.2 计算模型  31-33
  4.3 计算结果与分析  33-46
    4.3.1 粗网格结果与分析  33-37
    4.3.2 细网格结果与分析  37-46
  4.4 本章小结  46-47
5 喷管性能数值模拟  47-67
  5.1 引言  47
  5.2 计算模型  47-48
  5.3 计算结果与分析  48-63
    5.3.1 无喷管脉冲爆震发动机排气过程  48-51
    5.3.2 直喷管脉冲爆震发动机排气过程  51-54
    5.3.3 收敛喷管脉冲爆震发动机排气过程  54-56
    5.3.4 收敛扩张喷管脉冲爆震发动机排气过程  56-60
    5.3.5 扩张喷管脉冲爆震发动机排气过程  60-63
  5.4 性能分析与比较  63-66
    5.4.1 性能分析方法  63
    5.4.2 不同喷管脉冲爆震发动机性能分析及比较  63-66
  5.5 本章小结  66-67
6. 总结  67-69
  6.1 主要结论  67
  6.2 研究工作展望  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-72

脉冲爆震发动机爆震燃烧数值模拟及喷管性能分析

内容摘要

全文目录

相似论文