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等离子体化学动力学效应对超燃燃烧室中氢氧燃烧的影响研究

论文摘要

为探究等离子体化学动力学对超燃燃烧室中氢氧燃烧流场的影响及其相关机理,在氢气燃料喷流中添加不同浓度的活性粒子以模拟等离子体化学动力学效应。利用数值模拟手段,分析了不同活性粒子浓度下,超燃燃烧室中产物水的生成、凹腔后缘近壁面处压力分布以及等离子体化学动力学相关作用机理。研究结果表明:在燃烧反应建立初期,活性粒子浓度越高,燃烧产物形成越快、分布范围越广。等离子体的作用使得凹腔后缘近壁面中心区终点处压力峰值增大,峰值最大增幅9.4%,同时也削弱了侧壁面区域压力峰值,峰值最大减幅7.7%。等离子体化学动力学通过加快氢氧原有核心反应的正向进行,使得后续燃烧所需要的O,OH等粒子被快速积累,从而加快了反应的总体进行,缩短了产物生成时间。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 物理模型和计算方法
  •   2.1 物理模拟对象与等离子体模拟方法
  •   2.2 化学反应动力学模型
  •   2.3 数值模拟与求解方法
  • 3 计算结果与分析
  •   3.1 等离子体化学动力学对产物生成的影响
  •   3.2 等离子体化学动力学对燃烧室凹腔后缘压力的影响
  •   3.3 超燃燃烧流场变化的化学动力学机理
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 郑直,聂万胜,吴海龙,车学科

    关键词: 超燃冲压发动机,化学动力学效应,等离子体,数值计算

    来源: 推进技术 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 航天工程大学宇航科学与技术系

    基金: 国家自然科学基金(91441123,51777214)

    分类号: V231.2

    DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.170757

    页码: 151-157

    总页数: 7

    文件大小: 1339K

    下载量: 133

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/7170147e793f65451fdd6245.html