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单循环脉冲爆轰发动机的数值模拟
  • ISSN号:1005-9830
  • 期刊名称:《南京理工大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:O038.1[理学]
  • 作者机构:[1]南京理工大学瞬态物理国家重点实验室,江苏南京210094
  • 相关基金:国家自然科学基金(50336030)
中文摘要:

对高温火团引发的甲烷-空气混合气体的爆轰过程及管内、外流场做了二维轴对称数值模拟,考虑了CH4-O2-N2的详细化学反应动力学机理,该机理包含了19个基元反应和14种组分。采用分裂格式处理带化学反应的Navier-Stokes方程,使用改进的波传播方法求解流场,使用基于隐式Gear算法的微分方程解法器求解化学反应过程。模拟结果显示了爆轰波在管内的成长、稳定传播、进入喷嘴后衰减为激波以及进入外流场的全过程。还对轴线上的压力分布和封闭端的推力等进行了讨论,为脉冲爆轰发动机的开发研制提供信息。

英文摘要:

By solving two-dimensional axisymmetric Navier-Stokes equations in conjunction with the chemistry, a numerical simulation of pulse detonation process induced by flame in the tube with CH4 -O2 -N2 mixture and the flow field outside is performed, and a detailed chemical mechanism of CH4 -O2 -N2 system of 19 element reactions and 14 species is involved. A splitting operator method is used to treat the hydrodynamical process and the chemical process in the detonation simulation. The improved wave propagation algorithm is used to capture the shock wave and a gear algorithm is used to solve the chemical reaction, The computational results demonstrate the process of the development, steady propagation, degeneration into a shock after the detonation wave' s going into the nozzle and going into the external flow field, The pressure distribution of axis and the headend (thrust wall ) thrust history are disscussed, The results provide references for developing the pulse detonation engine.

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期刊信息
  • 《南京理工大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:工业和信息化部
  • 主办单位:南京理工大学
  • 主编:廖文和
  • 地址:南京孝陵卫200号
  • 邮编:210094
  • 邮箱:zrxuebao@njust.edu.cn
  • 电话:025-84315600
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-9830
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1397/N
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1997年荣获原国家科委、中共中央宣传部、国家新闻...,2002年荣获首届江苏省期刊方阵"优秀期刊"称号,2004年获教育部"优秀编辑出版质量奖",2006年获教育部颁发的"首届中国高校优秀科技期刊奖",2008年度获教育部颁发的"第2届中国高校优秀科技期...,2009年上海市新闻出版局“第四届华东地区优秀期刊”奖,2010年工业和信息化部“编辑质量优秀”奖,2010年教育部“第三届
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国乌利希期刊指南,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9051