[发明专利]一种旋转爆轰发动机数值模拟点火起爆方法

权利要求书

1.一种旋转爆轰发动机数值模拟点火起爆方法，其特征在于包括以下步骤：

首先，进行第一次仿真计算，获得预混气体开始进入旋转爆轰发动机环形燃烧室时的爆轰流场，从中截取包含爆轰波波头和波后预混气体开始进入流场的计算域，具体如下：

S1：确定旋转爆轰发动机计算模型；模型设置参数包括环形燃烧室的内直径、外直径和轴向长度，以及计算网格的大小、数量；

S2：向旋转爆轰发动机环形燃烧室入口端填充预混气体；

S3：设置环形燃烧室计算域入口边界、出口边界和上下边界条件；

其中，所述入口边界假设有紧密排列的收缩小孔，预混气体通过小孔进入环形燃烧室流场，每个网格的流动情况由该网格的压力决定；

所述出口边界分为两种情况：当出口为亚声速时，边界上的压力等于外界背压，其余守恒变量由环形燃烧室流场外推得到；当出口为超声速时，边界上的守恒变量均由环形燃烧室流场外推得到；

所述上下边界条件为周期边界，通过对上下边界处网格守恒变量的赋值，来实现爆轰波穿过上边界后从下边界再次进入计算域，从而继续传播；

S4：将环形燃烧室计算域的周向边界条件设为固壁条件，紧贴周向边界设置一段高温高压区，包括温度、压力和宽度，其中，高温高压区的宽度与S2中所述预混气体填充宽度相同；

S5：开始仿真计算；

S6：当爆轰波后有预混气体开始进入环形燃烧室时，停止仿真计算，获得爆轰流场；

之后，将截取的计算域作为模拟点火区进行第二次仿真计算，获得单向、连续旋转传播的爆轰波，具体如下：

S8：再次向旋转爆轰发动机环形燃烧室入口端填充预混气体；

S9：将截取的计算域赋值给旋转爆轰发动机计算模型对应区域，作为模拟点火区；

S10：再次设置环形燃烧室计算域入口边界、出口边界和上下边界条件，设置方法与第一次仿真计算时的设置方式相同；

S11：将环形燃烧室计算域的周向边界条件设置为周期边界条件；

S12：开始仿真计算，即可获得单向、连续旋转传播的爆轰波。

2.如权利要求1所述的一种旋转爆轰发动机数值模拟点火起爆方法，其特征在于，其中，所述计算网格大小不超过0.5mm。

3.如权利要求1所述的一种旋转爆轰发动机数值模拟点火起爆方法，其特征在于，所述截取的计算域宽度与环形燃烧室的轴向长度相同，计算域厚度与环形燃烧室厚度相同。