魏万里， 翁春生， 武郁文， 郑权， 李宝星

(南京理工大学 瞬态物理国家重点实验室, 江苏 南京 210094)

0 引言

爆轰和爆燃是两种不同的燃烧方式，与爆燃相比，近乎等容燃烧的爆轰热循环效率高、能量释放快[1]。传统基于等压燃烧方式的推进系统已经比较成熟，大幅度提高其性能十分困难，因此将爆轰用于推进系统有望大幅度提高其性能。连续旋转爆轰发动机(CRDE)是一种利用爆轰燃烧方式，使爆轰波在环形燃烧室内连续旋转传播以产生推力的新型发动机。CRDE具有热效率高、放热速率快、结构简单紧凑、推重比大、工作范围宽、具有推力矢量调节、污染物特别是氮氧化物排放低[2-3]等优点，近年来CRDE在国内外备受关注，成为推进领域研究的热点。

CRDE通常采用燃料和氧化剂分开喷注的方式，燃料和氧化剂在环形燃烧室中边混合边燃烧。目前常采用喷孔- 环缝喷注形式，燃料通过喷孔喷注进入环形燃烧室，氧化剂从前端集气腔通过环缝进入环形燃烧室。由于旋转爆轰波具有传播速度快、周期短的特点，而环形燃烧室狭小空间对燃料和氧化剂的掺混又造成不利影响，很难在短时间内使燃料和氧化剂掺混达到分子量级。旋转爆轰波传播特性对燃料和氧化剂的掺混非常敏感，燃料与氧化剂的掺混效果对发动机成功起爆以及爆轰波的稳定自持传播至关重要。因此，对燃料和氧化剂的喷注结构、喷注面积、喷注压力等影响掺混效果因素的研究具有重要意义。……