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摘要
为了研究叶栅稠度对旋转爆轰燃烧室-涡轮导向器流场分布和工作特性的影响，以便进一步优化旋转爆轰燃烧室与涡轮导向器的相关设计，基于SST k-ω粘性湍流模型求解二维非定常雷诺平均Navier-Stokes控制方程，并结合间歇因子转捩模型，爆轰燃烧机理采用正癸烷-空气单步反应，通过在初始流场施加高温高压区诱发爆轰波，分别对具有6种不同叶栅稠度导向器和不具备导向器的旋转爆轰燃烧室开展数值计算，对瞬态流场演变和波系结构进行了讨论分析，评估了不同叶栅稠度下导向器的工作特性。研究结果表明：导向器上下游均形成了动态的耙式激波包络面，其结构和强度受叶栅稠度影响，爆轰流场特性保证了叶栅通道自起动能力。导向器抑制了上游压力峰值，峰值衰减率最高可达60.87%。爆轰燃烧的总压增益得到提高，导向器出口增压比最高为1.24，出口增压比频率与叶栅稠度大小呈正相关，最高可达143.33kHz。叶栅通道对爆轰产物具有一定流动调节能力，时均落后角最小为1.84°，出口时均马赫数最高为1.38，此外出口气流角均匀性显著提高。研究结果揭示了导向器对提高连续旋转爆轰涡轮发动机性能的潜在价值，对该种发动机的设计优化以及工程化应用提供了一定指导。
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