超聲速氣流中的典型混合增強(qiáng)方法

周燕梅　吳繼平　黃偉

摘要：? ? ? 超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)指空氣以超聲速進(jìn)入燃燒室并與燃料進(jìn)行混合和燃燒， 但是在來(lái)流速度如此快的條件下， 要實(shí)現(xiàn)燃料與空氣的充分混合與穩(wěn)定燃燒是很困難的， 而穩(wěn)定燃燒的先前條件是燃料與空氣的充分混合。 因此， 增強(qiáng)混合的研究對(duì)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展起著重要的作用。 國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者不斷研究并提出混合增強(qiáng)方法來(lái)解決燃料與空氣充分混合的問(wèn)題， 本文主要對(duì)混合增強(qiáng)方法中的橫向射流、 脈沖射流以及凹腔的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)與歸納， 并對(duì)未來(lái)的發(fā)展提出展望。

關(guān)鍵詞：? ? ?超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)； 混合增強(qiáng)； 橫向射流； 脈沖射流； 凹腔中圖分類號(hào)：? ? ? TJ760; V211

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：? ? A文章編號(hào)：? ? ?1673-5048（2023）02-0108-12

DOI： 10.12132/ISSN.1673-5048.2022.0261

0引言

超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)因具有速度快、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單［1］、 重量輕、 單位推力大等優(yōu)點(diǎn)， 受到國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛重視， 不斷對(duì)其進(jìn)行研究和完善， 成為目前及未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的重點(diǎn)之一。 即使對(duì)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的研究不斷深入和完善， 但還是存在各種有待完善的問(wèn)題。 超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的超聲速來(lái)流速度快， 燃料與來(lái)流在燃燒室的駐留時(shí)間只有毫秒量級(jí)［2］， 要在幾毫秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)燃料和來(lái)流的充分混合及高效燃燒是十分困難的。 因此， 混合增強(qiáng)技術(shù)不斷被研究及應(yīng)用， 以達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的混合以及燃燒效率。

混合增強(qiáng)方法按其機(jī)理分為主動(dòng)混合增強(qiáng)方法和被動(dòng)混合增強(qiáng)方法， 主動(dòng)混合增強(qiáng)方法依靠大尺度自激勵(lì)來(lái)增強(qiáng)混合， 包括脈沖射流［3–6］、? 等離子體合成射流［7-8］等。……