印华融，翁春生

(南京理工大学 瞬态物理国家重点实验室，南京 210094)

爆轰波在变截面突扩管道中的传播特性研究

印华融，翁春生

(南京理工大学 瞬态物理国家重点实验室，南京 210094)

为了研究截面突扩结构对脉冲爆轰发动机推进性能的影响，需明确粘性对气液两相爆轰波在突扩管道内传播的影响。采用二维粘性CE/SE方法对爆轰波从小管径进入突然扩张的大管径爆轰管的汽油/空气两相爆轰过程进行数值仿真，研究了爆轰波进入二维突扩管后的传播及压强等一系列参数的变化规律及原因。结果表明：爆轰波进入突扩管道后会在拐点位置产生涡流并伴随熄爆的现象，马赫反射的形成将导致高温高压区的形成，使得球形波阵面被抹平，最终再次形成稳定的爆轰波； 对于不同管径的突扩段，管径越大，形成马赫杆时的位置越靠后且压力越大； 点火强度的改变对稳定爆轰波形成位置及大小的影响较小。

脉冲爆轰发动机； 爆轰波； 突扩管道； 二维粘性； CE/SE方法； 马赫反射

0 引 言

脉冲爆轰发动机(Pulse Detonation Engine, PDE)是一种利用脉冲式爆轰波产生高温高压燃气，通过高速喷射产生推力的新概念发动机，具有循环热效率高、比冲高、工作和推力范围广、单位燃料消耗率低等优点[1-2]。随着多年来对PDE数值仿真与实验研究，已经发现一系列可以增加其推力的方式，例如在其尾部安装喷管或引射器等。针对不同形状喷管(直喷管、收敛喷管、扩张喷管、拉伐尔喷管)对PDE性能及流场的影响[3-5]，通过改变引射器的形式、轴向位置、入口形状和喉部面积比等因素对PDE推进性能影响进行研究。……