超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃料混合增強(qiáng)技術(shù)研究進(jìn)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(fā)動(dòng)機(jī)燃料混合增強(qiáng)技術(shù)研究進(jìn)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(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)燃料的高效混合與燃燒技術(shù)成為了研究熱點(diǎn)。由于在高馬赫數(shù)飛行條件下，燃料在燃燒室內(nèi)駐留時(shí)間極短，而混合過程對(duì)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(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此提出了多種混合增強(qiáng)技術(shù)。本文對(duì)壁面橫向射流、凹腔、激波/剪切層干擾以及波形壁混合增強(qiáng)方法的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，梳理總結(jié)了各類方法的混合增強(qiáng)機(jī)理與主要特點(diǎn)，并提出對(duì)混合增強(qiáng)技術(shù)未來研究方向的展望。

關(guān)鍵詞：超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)；混合增強(qiáng)；橫向射流；凹腔；入射激波；波形壁

中圖分類號(hào)：TJ760.1；V43

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-5048（2023）01-0080-15

DOI：10.12132/ISSN.1673-5048.2022.0085

0引言

超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)被認(rèn)為是目前實(shí)現(xiàn)飛行器在大氣層內(nèi)高超聲速飛行的最佳推進(jìn)系統(tǒng)之一，由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、無需攜帶額外氧化劑等優(yōu)點(diǎn)［1-4］，已經(jīng)成為當(dāng)前航空航天領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一。高馬赫數(shù)飛行條件下燃燒室內(nèi)氣流以超聲速運(yùn)動(dòng)，在有限的空間尺度內(nèi)氣流駐留時(shí)間極短，僅為毫秒量級(jí)，在短時(shí)間內(nèi)需要完成燃料的噴注、混合、點(diǎn)火和燃燒等物理化學(xué)過程，因此燃燒室內(nèi)實(shí)現(xiàn)燃料和超聲速氣流的充分混合是超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵之一［5-6］。

幾十年來，許多學(xué)者對(duì)超聲速流動(dòng)……