冲压转子爆震发动机初步研究
流体动力学
2023-11-03 v1
摘要
本研究提出一种称为冲压转子爆震发动机（RRDE）的新型爆震发动机，其克服了传统爆震发动机（如脉冲爆震发动机、斜爆震发动机和旋转爆震发动机）的一些缺点。RRDE 将反应物压缩、爆震燃烧和燃气膨胀过程组织于单一转子中，使其能在宽广的来流马赫数范围内实现理想爆震循环，从而显著提升推进系统的总压增益。通过理论分析与数值模拟探讨了 RRDE 的可行性与性能。理论分析表明，RRDE 的性能主要与来流速度、转子缘线速度和反应物当量比有关。增大来流速度会导致 RRDE 总压增益下降；一旦来流速度超过临界值，发动机无法获得正总压增益。提高缘线速度可改善 RRDE 的总压增益与热力学循环效率。增大当量比亦可提高热力学循环效率，并在较低来流速度下增强总压增益；而在较高来流速度下，增大当量比可能降低总压增益。还进行了数值模拟以分析 RRDE 内部详细流场结构及其随来流参数的变化。模拟结果表明，爆震波可在 RRDE 中稳定驻定，并能适应一定范围内的来流当量比变化。本研究为 RRDE 提供了初步的理论基础与设计参考。
引用
@article{arxiv.2311.01088,
title = {Primary Investigation on Ram-Rotor Detonation Engine},
author = {Haocheng Wen and Bing Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.01088},
year = {2023}
}