带支板超燃室煤油扩散特性

蒸发提升穿透深度60%

首次揭示蒸发动量与燃烧热释放对煤油蒸汽扩散的正向耦合机制，突破冷态经验局限。

Feng, Guangjun · 张军龙 · Muxin, Chen · Qiu, Hongchao · 鲍文

Acta Astronautica 2023

具体参数

蒸发动量对穿透深度贡献比例

{'zh': '60', 'en': '60'} %

冷态入流总温

{'zh': '300', 'en': '300'} K

高焓入流总温

{'zh': '1680', 'en': '1680'} K

技术优势

蒸发能提升穿透60%

液体煤油蒸发产生的动量是穿透深度的重要来源，在燃烧条件下其贡献比例最高可达60%。

燃烧热释放增强扩散

燃烧热释放通过增强液体煤油的蒸发强度和热释放区的压力，大幅提升蒸汽扩散能力。

扩散与燃烧正耦合

煤油的扩散与燃烧相互强化，形成正向耦合，打破了传统冷态预测的局限性。

应用场景

• 高超声速推进：利用燃烧热释放增强煤油穿透深度，提高超燃发动机的燃烧效率与推力。
• 燃烧器设计：为带支板的燃烧室优化提供煤油扩散与燃烧耦合的数值模型和实验依据。
• 燃烧诊断：高速摄像与纹影数据揭示了燃烧热释放对穿透深度的增强机制，支撑诊断方法开发。