超声速反应流中的火焰不稳定性与向爆轰的转捩
流体动力学
2017-11-15 v1
摘要
使用均匀化学反应气体的多维数值模拟，研究了超声速燃烧室中的点火、火焰稳定性及爆燃转爆轰(DDT)。所研究的构型为矩形通道，具有化学计量比乙烯-氧气的超声速入流和透射出流边界。计算域内的初速度设为与入流相同，并在计算全程保持恒定。可压缩反应Navier-Stokes方程由高阶数值算法在自适应网格上求解。本文描述了两个计算，一个为马赫数3入流，一个为马赫数5.25。在马赫3情形，燃料-氧化剂混合物不点火，流动达到稳态斜激波串结构。在马赫5.25情形，点火发生于边界层，且由于已燃与未燃气体界面处的Rayleigh-Taylor不稳定性，火焰前锋变得不稳定。反应前锋的增长与已燃气体的膨胀压缩并预热未燃气体。DDT在多处发生，既在火焰前锋也在未燃气体中因能量聚焦机制引发。导致DDT的火焰不稳定性增长使用Atwood数参数进行分析。
引用
@article{arxiv.1711.05160,
title = {Flame Instability and Transition to Detonation in Supersonic Reactive Flows},
author = {Gabriel B. Goodwin and Elaine S. Oran},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.05160},
year = {2017}
}