氮气约束分层爆轰数值方法

预测性能与失效

该方法能准确预测氮气约束下分层煤油/空气两相爆轰的传播与失效行为，揭示关键参数影响，为脉冲爆轰发动机设计提供依据。

王放 · 翁春生 · Zhang, Huangwei

Combustion and Flame 2023

参数信息

临界高度比 h/λ

2.90

失效液滴直径

40 µm

自持传播的最小 φ_g

0.5

技术优势

能可靠预测爆轰失效

给出了临界高度比h/λ=2.90，低于该值时分层爆轰无法自持传播，与现有实验数据吻合良好。

揭示液滴尺寸门槛

当φ_g=0.8时，液滴直径从20增至40 µm会导致爆轰失效，为燃料雾化设计提供明确上限。

提出反射效率指标

新定义的反射效率能有效预测弱约束条件下的爆轰强度，可用于优化约束结构。

应用场景

• 爆轰发动机：用于预测分层燃料爆轰的传播极限，指导脉冲爆轰发动机的燃料雾化和约束设计。
• 高超声速推进：为高超声速推进系统中爆轰燃烧室的稳定性评估提供临界参数，确保可靠点火。
• 航天器推进：可用于航天器推进中爆轰方案的可行性预判，避免液滴过大导致的点火失效。