王 丹，周晨初，陈宏玉，严 宇，洪 流

(西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室，陕西 西安 710100)

0 引言

旋转爆震发动机(rotating detonation engine，RDE)是一种利用爆震波在燃烧室内连续旋转传播，并产生稳定推力的发动机[1-5]。图 1为典型旋转爆震发动机的燃烧室结构和爆震波三维传播结构。

图1 旋转爆震发动机燃烧室结构Fig.1 Combustion chamber structure of RDE

由于旋转爆震发动机具有结构简单，在亚声速和超声速入流条件下均可工作，只需要一次起爆的优势，具备广阔的应用前景，美国、俄罗斯、法国、波兰和日本等国家已经开展了大量的研究工作[6-13]。在数值仿真方面，Zhdan等针对RDE结构特点对其流场进行了简化，采用两步化学反应模型进行了二维数值模拟[14]。Hishida采用加密网格对RDE开展了二维数值模拟，精确捕捉到了爆震波面上的三波点结构，数值胞格结果表明，受侧向膨胀影响，靠近入口处的胞格尺寸较小，而靠斜激波处的胞格尺寸较大[15]。Davidenk等采用氢氧基元反应模型对RDE流场结构进行了二维分析，并对比研究了燃烧室长度对发动机性能的影响[16]。Eude等针对RDE开展了三维数值模拟，研究结果表明受曲率影响，爆震波面后燃烧室内、外壁处压力不等，此压力梯度在流场内引起了横向扰动[17]。

国内方面，国防科技大学刘世杰等人采用二维数值模拟，验证了RDE的推力矢量调节能力，采用三维数值模拟，对比研究了燃烧室长度、宽度、尾喷管等几何参数对发动机性能的影响[18]。北京大学王健平等使用两步化学反应模型对RDE进行了二维数值模拟研究。……