[发明专利]旋转爆震反压的非定常数值模拟方法

摘要

本发明提出了一种旋转爆震反压的非定常数值模拟方法，根据旋转爆震波在燃烧室内高速旋转的特点，用高速旋转的斜劈产生沿圆周方向高频旋转的斜激波。由于斜激波的增压特性，在燃烧室中形成类似于旋转爆震波的高速旋转的压力脉动，从而实现对旋转爆震反压的模拟，避免了非定常旋转爆震燃烧过程的计算，大幅缩减了计算量；而且由于反压环境是利用斜劈产生的，爆震波波头数目以及爆震波强度等参数也可通过斜劈人为控制，便于相关研究的开展。该数值模拟方法也为旋转爆震冲压发动机隔离段的试验研究提供了思路。

主权项

1.一种旋转爆震反压的非定常数值模拟方法，其特征在于包括如下步骤：/n(1)构建旋转爆震燃烧室物理模型/n旋转爆震燃烧室物理模型包括内壁面、外壁面和斜劈，内、外壁面为轴对称结构且同轴设置，内壁面外侧和外壁面内侧之间的环形区域为旋转爆震燃烧室的内流道；斜劈为内流道中的活动部件，其紧贴内壁面外侧或/和外壁面内侧作旋转运动；/n(2)边界条件/n旋转爆震燃烧室物理模型对应的计算域由两部分组成：静止区域A和旋转区域B，在非定常计算过程中，区域A保持静止，区域B绕中心轴高速旋转，用于产生模拟旋转爆震波造成的压力扰动，区域A的边界条件由入口边界inlet、出口边界outlet、壁面wall和交界面interface组成，区域B的边界条件由壁面wall和交界面interface组成，区域A和区域B之间相互产生相对旋转运动，其数据交换由交界面interface边界条件来完成；/n(3)旋转反压的实现过程/n空气或其他工质由入口进入隔离段，连续旋转的斜劈与轴向流动的气流产生相对运动，产生连续旋转的斜激波，从而模拟连续旋转爆震发动机内爆震波传播现象；旋转斜劈对来流进行增压增温，并带动其周围空气高速旋转，最后从出口喷出。/n