脉冲爆轰发动机水下单次爆轰燃气射流初期流场特性

作者：刘威; 翁春生^*; 李宁; 黄孝龙

来源：兵工学报, 2020, S1: 104-109.

• 脉冲爆轰发动机
• 单次爆轰
• 水下燃气射流
• 流场
• 指向性

为探索水下新型动力系统,以脉冲爆轰发动机(PDE)为载体,研究了爆轰推进应用于水下动力推进的可能性。基于雷诺时均Navier-Stokes方程和耦合Level-Set方程的流体体积函数多相流模型、重整群化k-ε湍流模型建立了PDE水下单次爆轰燃气射流初期流场流动模型,利用计算流体力学方法进行了数值求解。结果表明:前导激波具有明显的指向性,作用时间短,引起的压力扰动变化趋势陡峭;燃气射流引起的压力扰动不具有指向性,作用时间长,引起的压力扰动变化趋势平缓; t=3 ms时,燃气泡的平均横向生长速度为13.1 m/s,平均径向生长速度为12.7 m/s,燃气泡形状从初始扁平型逐渐生长为椭球型。

• 单位
  南京理工大学; 瞬态物理国家重点实验室