考虑液滴尺寸分布气液两相爆轰流场数值仿真  

Numerical Simulation on Detonation Flow Field Considering Droplets Distribution

作　　者：马丹花[1] 翁春生[1] 

机构地区：[1]南京理工大学瞬态物理国家重点实验室,江苏南京210094

出　　处：《计算机仿真》2011年第2期402-406,共5页Computer Simulation

基　　金：国家自然科学基金资助项目(10672080)

摘　　要：研究脉冲爆轰发动机喷射装置模型问题,针对两相爆轰流场中燃料液滴半径实际上分布的不均匀性,为了建立更符合实际的模型,提出了多尺寸分布的两相爆轰方程。应用二维守恒元和求解元方法(CE/SE方法)对其进行数值仿真,得到了液滴初始半径分布对管内流场的影响。液滴初始半径分组时爆轰波速度介于不分组时最小液滴半径和最大液滴半径的计算值之间;分析了液滴初始半径不同分组时,液滴平均半径越小,爆轰波最大压力和爆轰波出口速度越大。仿真结果证明用CE/SE方法可有效捕获两相爆轰波间断能力。研究成果为脉冲爆轰发动机喷射雾化装置设计提供设计依据。For the radius of droplets in detonation field is non-uniform,the two-phase detonation equations considering multi-size droplets are built.We use the method of two-dimensional space-time conservation element and solution element（CE/SE） to numerical simulation and obtain the effects of the distribution of droplets on pulse detonation engine（PDE） flow field.The smaller the average of initial droplet radius is,the bigger the detonation pressure and velocity are,considering the distribution of droplets.The value of detonation velocity is between the value of the smallest droplet and the biggest droplet without considering the distribution of initial droplet size.The conclusions show that the CE/SE method is feasible to simulate two-phase detonation and they give reference to the jet atomizer design.

关 键 词：脉冲爆轰发动机 数值仿真 液滴分布 求解元和守恒元方法 两相爆轰 燃烧 

分 类 号：V231.3[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]