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摘要
为了研究乙烯/空气的旋转爆轰传播特性，采用OpenFOAM7中rhoReactingCentralFoam求解器，以及乙烯/空气21组分36步基元化学反应模型，对旋转爆轰传播过程进行了二维数值模拟研究。通过改变预混气各组分的质量分数，验证了基元反应在旋转爆轰的可适用性，研究了当量比对旋转爆轰波的影响，分析了旋转爆轰燃烧室的流场结构、压力增益和燃料比冲。研究结果表明：在当量比0.7～1.1范围内旋转爆轰波能够自持传播，其传播模态均为单波；在来流总压0.6 MPa和总温300 K时，压力增益均保持在30%以上，且随当量比的增加旋转爆轰波传播速度、阻塞比、压力增益以及燃料比冲均增大，速度亏损逐渐减小，但随着当量比的增加其增长速率和降低速率呈下降趋势；爆轰波稳定传播时，中间产物OH集中在爆轰波后方和斜激波下游，反映了化学反应阵面的形状。爆轰波传播过程中，由于爆轰波扫过后压力过高，新鲜燃料无法供应，导致温度曲线图出现波动。
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单位瞬态物理国家重点实验室; 南京理工大学
