超燃沖壓發動機燃料混合增強技術研究進展

唐浩然 沈赤兵 杜兆波 韓毅 劉苗娥

引用格式：唐浩然，沈赤兵，杜兆波，等.超燃沖壓發動機燃料混合增強技術研究進展［J］.航空兵器，2023，30（1）：80-94.

TangHaoran，ShenChibing，DuZhaobo，etal.ResearchProgressonFuelMixingEnhancementTechnologyofScramjet［J］.AeroWea-ponry，2023，30（1）：80-94.（inChinese）

摘要：隨著超燃沖壓發動機技術的發展，發動機燃燒室內燃料的高效混合與燃燒技術成為了研究熱點。由于在高馬赫數飛行條件下，燃料在燃燒室內駐留時間極短，而混合過程對燃料和來流的熱釋放具有重要影響，因此需要一種具有高混合效率的燃料噴注方案，國內外學者對此提出了多種混合增強技術。本文對壁面橫向射流、凹腔、激波/剪切層干擾以及波形壁混合增強方法的研究進展進行了綜述，梳理總結了各類方法的混合增強機理與主要特點，并提出對混合增強技術未來研究方向的展望。

關鍵詞：超燃沖壓發動機；混合增強；橫向射流；凹腔；入射激波；波形壁

中圖分類號：TJ760.1；V43

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5048（2023）01-0080-15

DOI：10.12132/ISSN.1673-5048.2022.0085

0引言

超燃沖壓發動機被認為是目前實現飛行器在大氣層內高超聲速飛行的最佳推進系統之一，由于其具有結構簡單、成本低、無需攜帶額外氧化劑等優點［1-4］，已經成為當前航空航天領域研究的重點之一。高馬赫數飛行條件下燃燒室內氣流以超聲速運動，在有限的空間尺度內氣流駐留時間極短，僅為毫秒量級，在短時間內需要完成燃料的噴注、混合、點火和燃燒等物理化學過程，因此燃燒室內實現燃料和超聲速氣流的充分混合是超燃沖壓發動機的關鍵之一［5-6］。

幾十年來，許多學者對超聲速流動……