涵盖亚声速至超声速区的自燃反应波通用概念
流体动力学
2023-09-14 v1
摘要
我们考虑反应流系统中一维(1D)自燃反应波，该系统由从入口边界进入的未燃预混气体和从出口边界流出的已燃气体组成。在此类一维系统中，给定初始温度时，通常认为仅当入口速度与亚声速区由燃烧速率特征值所确定的爆燃波速度或超声速区由 Chapman-Jouguet (CJ) 条件所规定的爆轰波速度相匹配时，才可能存在稳态解。本研究提出了“自燃反应波”的通用概念，并从理论上证明在亚声速和超声速条件下均存在可维持稳态解的两种不同区。基于该理论，我们选取了预测会产生稳态或回火解的入口速度并进行数值模拟。这一新方法揭示，稳态解不仅可能出现在亚声速区爆燃波速度和超声速区爆轰波速度处，而且可能出现在宽广的入口速度范围内。此外，我们识别出一种在入口速度超过爆轰波速度时出现的高度稳定的“自燃反应波”，其不含爆轰波中常见的典型激波。这种“超声速自燃反应波”缺乏诱发不稳定性的爆轰胞格结构，表明有望发展新型燃烧室概念。
引用
@article{arxiv.2309.06744,
title = {General concept for autoignitive reaction wave covering from subsonic to supersonic regimes},
author = {Youhi Morii and Kaoru Maruta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.06744},
year = {2023}
}
备注
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