提高高马赫数超燃冲压发动机推力的方法
流体动力学
2021-02-01 v1
摘要
超燃冲压发动机的发动机不起动问题尚未解决。本文从激波/激波相互作用与爆燃转爆轰的角度探讨了发动机不起动的机理。激波/激波相互作用导致超声速燃烧流场的非线性、瞬态与间断过程。该过程类似于爆燃转爆轰过程。若预燃激波速度大于隔离段内速度，其将向上游传播并引起发动机不起动。C-J 爆轰速度被定义为超燃冲压发动机的稳定工作边界，即理论上燃烧产生的最大激波。若隔离段内速度大于相应 C-J 爆轰速度，超燃冲压发动机将稳定工作。利用 C-J 爆轰理论对超燃冲压发动机的燃烧特性与推进性能进行了理论分析。对于高马赫数超燃冲压发动机，隔离段内速度远快于 C-J 爆轰速度。因此，只要燃烧产物驱动的激波速度慢于隔离段内空气速度，便可向燃烧室喷注额外燃料与氧气以增加推力。理论结果与现有实验结果吻合良好，可作为超燃冲压发动机研制的基线。
引用
@article{arxiv.2101.12385,
title = {The method to increase the thrust of high Mach number Scramjets},
author = {Yunfeng Liu and Xin Han and Wenshuo Zhang and Kaifu Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.12385},
year = {2021}
}
备注
submitted to Aerospace Science and Technology,22 pages,8 figures