王永佳，严 宇，焦中天，，张 扬，范 玮

(1. 西安航天动力研究 液体火箭发动机技术重点实验室，陕西 西安 710100；2.西北工业大学 动力与能源学院，陕西 西安 710072；3. 西安现代控制技术研究所，陕西 西安 710054)

0 引言

燃烧是推进系统中非常重要的过程，化学反应将燃料的化学能转变为工质的热能，再转变为动能，从而产生推力。自然界中存在两种形式的燃烧，即缓燃燃烧与爆震燃烧。现有的空天类发动机工作循环多基于等压燃烧，其热循环效率很难继续提升。爆震燃烧由于具有极快的释热速率，使得其燃烧过程接近等容燃烧，相对于等压燃烧具有更高的热循环效率。基于爆震燃烧的脉冲爆震发动机(pulse detonation engine，PDE)受到学者的广泛关注。

在PDE工程应用中，得到稳定高频爆震波后，如何将爆震燃烧释放出的化学能有效地转化为发动机的推进动能变得十分关键，这直接关系到发动机性能的优劣。在过去的数十年间，有关PDE喷管的一些数值模拟和实验研究有过许多报道，但由于PDE的间歇式工作特性和内部非稳态流动的特点，给喷管的设计选取及分析研究带来了很大的挑战。

Mohanraj和Merkle采用准一维模型计算了PDE的工作过程，研究了圆锥形扩张喷管和收敛扩张喷管对PDE性能的影响，提到了环境压力对性能的影响。高背压条件下扩张喷管对PDE性能是不利的，低背压条件下扩张喷管会带来比冲的增加。Yungster进行了多循环爆震模拟，指出多循环过程中在下一个循环开始之前吹除上一个循环残留在喷管中的低密度产物是必要的。……