带水雾流的楔稳定斜爆轰中诱导区结构的演化
流体动力学
2022-01-12 v1
摘要
采用欧拉-拉格朗日方法研究了化学计量与贫燃料 H2/O2/Ar 混合气中带水雾的二维楔稳定斜爆轰。考察了水滴质量流率对诱导区内流动与化学结构的影响，以及水蒸气的物理/化学作用。结果表明，对于化学计量与贫燃料混合气，斜爆轰波（ODW）均能在一定的水质量流率范围内驻定。随水滴质量流率增大，诱导区内的爆燃波前发生畸变并呈锯齿状，但斜激波（OSW）到 ODW 的转捩模式不变。此外，由于诱导区内液滴蒸发与水蒸气稀释，起爆与转捩位置单调增大，OSW 与 ODW 角减小。对于贫燃料混合气，特征位置对液滴载荷变化的敏感性较温和，表明其对来流水滴具有更好的内在稳定性与韧性。利用化学爆炸法分析了前导激波与反应波之间气相混合物的化学爆炸性。平滑转捩由弯曲激波后紧邻气体反应性高度增强所致，并受压缩波强化。然而，突跃转捩源于诱导区内先前生成的爆轰波与 OSW 的交汇。此外，蒸发液滴使贫燃料混合气诱导区内气体化学反应性降低的程度总体上低于化学计量气体。并且，液滴产生的水蒸气的物理与化学效应导致 ODW 起爆与形态上的显著差异。
引用
@article{arxiv.2201.03934,
title = {On the evolutions of induction zone structure in wedge-stabilized oblique detonation with water mist flows},
author = {Hongbo Guo and Yong Xu and Shuying Li and Huangwei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.03934},
year = {2022}
}