超聲速氣流中的典型混合增強方法

周燕梅　吳繼平　黃偉

摘要：? ? ? 超燃沖壓發動機指空氣以超聲速進入燃燒室并與燃料進行混合和燃燒， 但是在來流速度如此快的條件下， 要實現燃料與空氣的充分混合與穩定燃燒是很困難的， 而穩定燃燒的先前條件是燃料與空氣的充分混合。 因此， 增強混合的研究對超燃沖壓發動機的發展起著重要的作用。 國內外眾多學者不斷研究并提出混合增強方法來解決燃料與空氣充分混合的問題， 本文主要對混合增強方法中的橫向射流、 脈沖射流以及凹腔的研究進展進行總結與歸納， 并對未來的發展提出展望。

關鍵詞：? ? ?超燃沖壓發動機； 混合增強； 橫向射流； 脈沖射流； 凹腔中圖分類號：? ? ? TJ760; V211

文獻標識碼：? ? A文章編號：? ? ?1673-5048（2023）02-0108-12

DOI： 10.12132/ISSN.1673-5048.2022.0261

0引言

超燃沖壓發動機因具有速度快、 結構簡單［1］、 重量輕、 單位推力大等優點， 受到國內外研究者的廣泛重視， 不斷對其進行研究和完善， 成為目前及未來發動機發展的重點之一。 即使對超燃沖壓發動機的研究不斷深入和完善， 但還是存在各種有待完善的問題。 超燃沖壓發動機燃燒室中的超聲速來流速度快， 燃料與來流在燃燒室的駐留時間只有毫秒量級［2］， 要在幾毫秒內實現燃料和來流的充分混合及高效燃燒是十分困難的。 因此， 混合增強技術不斷被研究及應用， 以達到提高發動機內的混合以及燃燒效率。

混合增強方法按其機理分為主動混合增強方法和被動混合增強方法， 主動混合增強方法依靠大尺度自激勵來增強混合， 包括脈沖射流［3–6］、? 等離子體合成射流［7-8］等。……