张颂睿， 曾 昊， 何立明， 胡 煜， 原昱巍

(空军工程大学航空工程学院， 西安， 710038)

爆震燃烧是一种更高效的能量转换方式，基于爆震燃烧的热力循环过程具有更高的热效率[1-2]。此外，采用爆震燃烧的动力装置还具有结构简单、工作范围宽、推质比高，耗油率低等潜在优点[3-4]。为提高脉冲爆震发动机的工作频率，俄罗斯科研人员提出了两级脉冲爆震发动机(2-stage pulse detonation engine，2-stage PDE)的概念[5]。激波聚焦起爆的两级脉冲爆震发动机是一种利用超声速射流在凹面腔内产生激波汇聚，起爆可燃混合气，形成爆震燃烧的一种新概念发动机，是爆震发动机的一种。

国内外学者相继对2-stage PDE进行了大量研究，并取得了一定研究成果。美国的GE研究中心的Leyva等在2003年对基于冷态条件下2维凹面腔内超声速射流对撞进行试验和数值模拟，通过分析在不同射流喷管入口宽度和凹面腔出口宽度条件下的试验和数值模拟结果，发现射流掺混现象以及声学共振现象，但是没有观测到激波聚焦，凹面腔底部的压力脉动幅值也很小[6]；日本的Taki和Fujiwara等通过数值模拟研究了环形超声速射流聚心碰撞诱导激波聚焦起爆爆震的过程，发现每2次聚焦会产生1次爆震，爆震频率稳定在5 Hz，与凹面腔内温度相关[7]。国内科研人员也对2-stage PDE相关技术进行大量研究。西北工业大学的陈星谷等采用二维数值模拟了预爆管不同排布对预爆管起爆主爆管混气的影响[8]；曾昊、荣康等开展凹面腔、尾喷管、射流喷管结构参数以及射流参数对激波聚焦及起爆爆震影响规律的研究[9-13]；……