杨怀远， 张彭岗， 潘振华

(江苏大学能源与动力工程学院， 镇江 212013)

近年来，爆轰波在航空推进方面的应用已受到学界广泛关注[1-4]，爆轰起爆是爆轰发动机最关键的技术之一，直接决定着发动机的推进性能。关于爆轰起爆有两种主要的方式：直接起爆和爆燃向爆轰转捩(deflagration to detonation transition, DDT)[5]。相比直接起爆，DDT过程所需的起爆能量更少。前人对DDT的研究大多是在直通道中进行的[6-7]。然而，对弯曲通道而言，外壁面的收敛效应以及内壁面的发散效应均使得弯曲通道中的DDT过程比直通道中更加复杂。由于弯曲通道无论在工业通道中还是在推进系统中都是一种比较常见的几何形式，因此研究曲率对火焰传播的影响是有必要的。

前人通过实验研究和数值模拟等方法研究了弯曲通道内火焰的传播。Zhou等[8]采用高速摄影以及数值方法观察到弯管效应，即火焰在弯曲通道的前45°区域内脱离内外壁面，讨论了位于内壁附近沿流动方向的涡对与位于外壁附近的高压区对火焰脱落的影响。并讨论了火焰作为推力源诱导出来的流场与火焰相互作用，造成火焰前锋压力不均匀分布，产生郁金香火焰的机理。Sato等[9]揭示了在弯曲通道内，朝向开口端流动的未燃气体的性质决定弯曲通道内火焰形态变化，弯曲通道内火焰速度的瞬时增加主要是由内壁附近未燃混合气较高的轴向速度引起的。Xiao等[10]采用高速纹影技术和数值模拟方法发现燃烧室的弯曲效应对火焰动力学过程有重要影响，弯曲通道中郁金香火焰不同于直通道，在传播中表现为下部的舌尖占据主导作用，而上部舌尖则受到抑制，同时弯曲效应也能增加火焰内部的不稳定性。……