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我院青年教师项高翔在顶级期刊FUEL和AST发文:斜爆轰起爆机理研究

发布时间:2019/12/26   作者:   点击:[]

斜爆轰推进作为一种新型的吸气式飞行方式,可有效利用大气内氧气,热循环效率高,且便于和类似乘波外形飞行器进行一体化设计,对于远距离高超声速飞行具有很大应用潜力和良好的应用前景。目前对于斜爆轰发动机的起爆方式主要采用前体楔形斜激波诱导起爆,流场特性特别复杂,存在激波及稀疏波与燃烧强耦合的现象。本研究采用考虑H2-Air基元反应的数值模拟方法对真实飞行状态下有限长斜爆轰模型的起爆机理进行研究,并考虑燃料-空气比对发动机起爆性能的影响,进而实现对斜爆轰发动机起爆机制的准确预测。这一成果将对新型吸气式高超声速推进系统的研发起到关键性作用。

针对不同当量比下斜爆轰起爆机理,研究发现贫燃和富燃都导致诱导区温度降低且诱导区长度增加,进而导致斜爆轰不起爆。研究成果以“Study of the features of oblique detonation induced by a finite wedge in hydrogen-air mixtures with varying equivalence ratios”为题发表在国际顶级期刊《FUEL》(Top,影响因子5.8),论文链接https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.116854

                      不同当量比下斜爆轰起爆机理研究

针对高空真实飞行条件下斜爆轰起爆机理,研究发现高空条件对斜爆轰起爆性能影响较大,飞行高度的增加导致了诱导区长度增加,进而导致斜爆轰不起爆。研究者提出了针对平滑型转变爆轰波结构的斜爆轰起爆准则,当爆燃波的前端汇聚点位置小于水平楔面前端位置,斜爆轰起爆,否者斜爆轰不起爆。该准则能对斜爆轰发动机起爆性能进行很好地预测,研究成果以“Investigations on oblique detonations induced by a finite wedge in high altitude”为题发表在国际顶级期刊《Aerospace Science and Technology》(Top,影响因子3.7),论文链接https://doi.org/10.1016/j.ast.2019.105451

                     高空飞行条件下斜爆轰起爆机理

论文第一作者和通讯作者为我校年轻教师项高翔,中国运载火箭技术研究院李旭东高工、孙晓锋高工以及航海学院陈效鹏教授为合作者。项高翔简介:助理教授(F1岗辅导员),2017年毕业于中国科学院力学研究所,目前主要从事高超声速气动力/热、激波与爆轰、激波干扰理论及应用研究,以第一作者身份在AIAA J.,FUEL,Aerosp. Sci. Technol.等期刊上发表论文十余篇。

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