常温两相旋转爆轰系统中液滴蒸发与传播稳定性的数值研究
流体动力学
2022-03-22 v1
摘要
对常温下煤油/富氧空气的含液滴两相旋转爆轰波（RDW）进行了数值研究。构建了两种类型的燃烧室，即无入口混合段（IMS）和有入口混合段，以说明IMS对两相RDW燃烧特性的影响。分析了IMS中回传激波后的预热区对液滴蒸发的重要作用。进一步讨论了RDW传播稳定性对平均液滴直径d0的参数敏感性。结果表明，在无IMS的燃烧室中，液滴主要在爆轰波阵面后蒸发，反应放热在短距离内完成，从而推动爆轰波的持续传播。当d0逐渐增大时，液滴蒸发距离增加，入射激波与反应之间的耦合不断减弱，最终导致爆轰熄灭。在有IMS的燃烧室中，RDW的回传激波在接触面附近诱导出一个预热区。大量液滴在此区域蒸发，并在爆轰波前产生足够的燃料蒸气和氧化剂混合物，以维持爆轰传播。与无IMS的燃烧室相比，借助预热区的辅助，液滴蒸发对入口高温气流的依赖较小，因此波传播稳定性得以增强，且RDW能在更宽的d0范围内维持。本分析为两相旋转爆轰系统提供了新的认识。
引用
@article{arxiv.2203.10288,
title = {Numerical Study on Droplet Evaporation and Propagation Stability in Normal-temperature Two-phase Rotating Detonation System},
author = {Haocheng Wen and Wenqi Fan and Sheng Xu and Bing Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.10288},
year = {2022}
}