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《噴管對(duì)氣液兩相脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)非定常流場(chǎng)特性影響的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)博士學(xué)位論文噴管對(duì)氣液兩相脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)非定常流場(chǎng)特性影響的研究作者：王研艷指導(dǎo)教師：翁春生教授南京理工大學(xué)2014年10月萬(wàn)方數(shù)據(jù)Ph．D．DissertationEffectsofNozzlesontheUnteadyFlowofGas／LiquidTwo-PhasePulseDetonationEnginesSupervisedbyProj．WengChunshengNanjingUniversityofScience&Technology2014萬(wàn)方數(shù)據(jù)聲明本學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果，盡我所知，在本學(xué)位論文中，除了加以標(biāo)注和致謝
2、的部分外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得任何教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同事對(duì)本學(xué)位論文做出的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明。研究生簽名：年月日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明南京理工大學(xué)有權(quán)保存本學(xué)位論文的電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部?jī)?nèi)容，可以向有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交并授權(quán)其保存、借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部?jī)?nèi)容。對(duì)于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。研究生簽名：年月日萬(wàn)方數(shù)據(jù)聲明本學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果，盡我所知，在本學(xué)位論文中，除了加以標(biāo)注和致謝的部分外，不包含其他
3、人已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得任何教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同事對(duì)本學(xué)位論文做出的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明。研究生簽名：夏瘟弛魔。形年弓月z日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明南京理工大學(xué)有權(quán)保存本學(xué)位論文的電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部?jī)?nèi)容，可以向有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交并授權(quán)其保存、借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部?jī)?nèi)容。對(duì)于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。研究生簽名：曲堪年j目2Et萬(wàn)方數(shù)據(jù)博士論文噴管對(duì)氣液兩相脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)非定常流場(chǎng)特性影響的研究摘要脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)(PulseDe．natro
4、nEngine，簡(jiǎn)稱(chēng)PDE)是一種利用脈沖式爆轟波產(chǎn)生周期性沖量的新概念推進(jìn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有燃燒效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、推重比高、工作范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。噴管作為提高發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)性能的一種手段，被廣泛用于定常工作的發(fā)動(dòng)機(jī)。然而，由于脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中存在復(fù)雜波系以及其非定常工作特性，基于定常工作模式的發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的設(shè)計(jì)理論和概念不再完全適用。因此，研究脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的工作特性及其推力增益，對(duì)促進(jìn)脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)工程應(yīng)用具有重要意義。論文針對(duì)汽油／空氣火箭式脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)(PluseDetonationRocketEngine，簡(jiǎn)稱(chēng)PDRE)的噴管開(kāi)展數(shù)值與實(shí)驗(yàn)研究，研
5、究工作主要內(nèi)容為：(1)建立了帶錐形擴(kuò)張噴管汽油／空氣PDRE內(nèi)外流場(chǎng)計(jì)算模型，構(gòu)建了適合于錐形邊界的帶源項(xiàng)結(jié)構(gòu)化三角形網(wǎng)格CE／SE方法，并運(yùn)用該方法數(shù)值研究了噴管內(nèi)不同填充工況對(duì)汽油／空氣PDRE內(nèi)外流場(chǎng)和推進(jìn)性能的影響。研究結(jié)果表明：結(jié)構(gòu)化三角形網(wǎng)格CE／SE方法可以高效捕捉直管和擴(kuò)張管中的爆轟波等強(qiáng)間斷和內(nèi)外流場(chǎng)細(xì)節(jié)。噴管內(nèi)燃料填充率對(duì)PDRE的排氣時(shí)間影響不大。當(dāng)擴(kuò)張噴管內(nèi)燃料填充率小于某臨界值時(shí)，填充率越大填充位置后的激波壓力峰值隨位置的增加下降速度越快；當(dāng)噴管內(nèi)填充率大于等于臨界值時(shí)，前導(dǎo)激波傳至噴管出口時(shí)壓力峰值相差很大，此填充工況下燃料對(duì)發(fā)動(dòng)
6、機(jī)推進(jìn)性能起主導(dǎo)作用，發(fā)動(dòng)機(jī)沖量隨填充率增加而增大，且在滿填充工況下達(dá)到最大。(2)在Chang提出的CE／SE方法思想的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了適合于汽油／空氣脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)兩相流場(chǎng)的帶源項(xiàng)非結(jié)構(gòu)三角形網(wǎng)格CE／SE方法，應(yīng)用該方法數(shù)值研究了多種結(jié)構(gòu)噴管對(duì)汽油／空氣PDRE爆轟和排氣流場(chǎng)和該階段發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)性能的影響。研究結(jié)果表明：帶源項(xiàng)非結(jié)構(gòu)三角形網(wǎng)格CE／SE方法可以清晰刻畫(huà)復(fù)雜管中的爆轟波、激波等細(xì)節(jié)，以及膨脹波、渦系結(jié)構(gòu)等內(nèi)外流場(chǎng)細(xì)節(jié)。爆轟波傳過(guò)塞式收斂擴(kuò)張噴管喉部后，拐點(diǎn)處出現(xiàn)低壓高速環(huán)區(qū)。擴(kuò)張噴管和拉伐爾噴管排氣后期管口和噴管內(nèi)出現(xiàn)激波等過(guò)膨脹現(xiàn)象。直噴管、
7、擴(kuò)張噴管、收斂噴管、拉伐爾噴管和塞式收斂擴(kuò)張噴管中，含收斂段的噴管排氣時(shí)間增長(zhǎng)。當(dāng)環(huán)境壓力為0．1MPa、填充率為1時(shí)，在爆轟和排氣進(jìn)程中除擴(kuò)張噴管外其它噴管均增加了發(fā)動(dòng)機(jī)沖量。(3)建立了帶噴管汽油／空氣兩相PDRE多循環(huán)內(nèi)外流場(chǎng)計(jì)算模型，研究了多循環(huán)模式下擴(kuò)張噴管、收斂噴管、拉伐爾噴管以及塞式收斂擴(kuò)張噴管的流動(dòng)機(jī)理和增推機(jī)理。研究結(jié)果表明：在多循環(huán)模式下，PDRE外流場(chǎng)中前導(dǎo)激波以葫蘆型向下游發(fā)展傳播。除塞式收斂擴(kuò)張噴管外，其它噴管至填充完成時(shí)管內(nèi)和管口附近燃料液滴容易集中在中心軸附近，噴管內(nèi)燃料所能到達(dá)的徑向分布不易超過(guò)噴管入口或者喉部直徑相當(dāng)?shù)膹较蛉f(wàn)方
8、數(shù)據(jù)摘要博士論文平面；塞式收斂擴(kuò)張噴管
