多級(jí)釋熱超聲速燃燒室性能優(yōu)化研究.pdf

1、對(duì)于僅有一組燃料集中噴注的單級(jí)雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室而言，受到幾何構(gòu)型與最高靜溫邊界的約束，在低來流馬赫數(shù)（如3~4）化學(xué)恰當(dāng)比工作時(shí)，其燃燒導(dǎo)致的背壓將激波串推出隔離段，造成進(jìn)氣道不起動(dòng)。而多級(jí)釋熱燃燒室能夠很好地解決進(jìn)進(jìn)氣道不起動(dòng)對(duì)單級(jí)燃燒室燃油當(dāng)量比的限制，而當(dāng)來流馬赫數(shù)較高時(shí)（如馬赫數(shù)6~7），較高當(dāng)量比下發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室靜溫過高，超過材料耐溫極限，同時(shí)對(duì)冷卻系統(tǒng)的能力極具考驗(yàn)。因而，釋熱的恰當(dāng)分配能夠在溫限和不起動(dòng)約束下獲得雙模態(tài)

2、沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)性能。
　　本文以雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)多級(jí)釋熱燃燒室為研究對(duì)象，采用FLUENT進(jìn)行燃燒室的二維建模，探究在特定來流條件下兩級(jí)燃燒室釋熱分配對(duì)燃燒室流場(chǎng)及性能的影響。利用MATLAB/Simulink進(jìn)行一維建模，分析等動(dòng)壓飛行條件下，在寬?cǎi)R赫數(shù)運(yùn)行范圍內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的兩級(jí)釋熱下流動(dòng)特點(diǎn)及性能變化規(guī)律，以獲得不同來流下發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行邊界及模態(tài)分布特性。分析發(fā)現(xiàn)，不同來流條件下，釋熱分配的模態(tài)轉(zhuǎn)換邊界、

3、進(jìn)氣道不起動(dòng)邊界以及高溫邊界具有不同的規(guī)律。而不同的來流馬赫數(shù)、不同的總當(dāng)量比下最優(yōu)性能參數(shù)對(duì)應(yīng)的釋熱分配也呈現(xiàn)不同的規(guī)律：就發(fā)動(dòng)機(jī)未安裝推力而言，低來流馬赫數(shù)下應(yīng)盡量利用第二級(jí)燃燒室可以添加更多熱量的優(yōu)勢(shì)將釋熱在上游和下游合理分配，而高馬赫數(shù)下應(yīng)盡量在上游釋熱，以減少發(fā)動(dòng)機(jī)做功能力損失。
　　基于寬?cǎi)R赫數(shù)飛行條件下雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的分析結(jié)果，針對(duì)多級(jí)燃燒室的典型參數(shù)，采用遺傳算法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，獲得不同來流條件下發(fā)動(dòng)