三种火焰面燃烧模态在非线性燃烧动力学中的影响

使用延迟分离涡模拟（DDES）湍流模型与可压缩火焰面进程变量（CFPV）燃烧模型，对液体火箭发动机进行了轴对称模拟。模拟了三种不同的压力不稳定性域：完全不稳定、半稳定和完全稳定。通过变化燃烧室与氧化剂喷注器长度得到这些不同的不稳定性域。考察了带有详细化学机理的层流火焰面解。使用了混合分数的 $\beta$ 概率密度函数（PDF）以及压力和进程变量的 Dirac $\delta$ PDF。展示了不稳定周期内热释放率（HRR）与压力之间的耦合机制。利用完整 S 曲线方法研究了所有不稳定性域中的局部熄火与再点燃。当压力振荡幅值变小时，局部熄火与再点燃次数单调减少。使用火焰指数区分不同稳定域中的预混与非预混燃烧模式。额外使用仅含 S 曲线稳定火焰面燃烧分支的不稳定压力振荡算例进行了模拟。使用完整 S 曲线时在压力振荡幅值方面与实验更为吻合。