文章推荐丨南京航空航天大学谢旅荣副教授团队:带有悬臂预喷注进气道的流场及掺混特性研究

为提高超燃冲压发动机中燃料的掺混效率，以期达到减小发动机长度和减轻质量的设计目标。本文以二元高超声速进气道为基础构型，压缩面上设置悬臂预喷注结构，采用数值仿真方法分析了在飞行高度为 32 km、来流马赫数为 10 的情况下，悬臂引入和燃料喷注对进气道流场和气动性能的影响，以及对燃料和主流空气的掺混特性影响。结果表明：当悬臂预喷注结构设置在最后一级压缩面上时，悬臂诱导产生的激波对进气道前体波系结构影响较小，悬臂正下方产生低能流区，高度与喷口高度接近，进气道出口马赫数和总压恢复系数降低；此构型下，悬臂喷注乙烯燃料，进气道出口处两参数进一步降低。在所给条件下，相较于无悬臂进气道，有悬臂进气道出口马赫数降低 3.4%，总压恢复系数降低 27.5%；悬臂喷注燃料使进气道出口截面的马赫数和总压恢复系数分别进一步降低 5.6% 和 13.8%。综合对比分析发现，燃料射流在进气道内的运动轨迹受唇口激波及反射激波影响较大，掺混过程可分为加速掺混阶段、发展阶段、稳定掺混阶段三个过程，沿程掺混效率逐渐增加，在本文条件下，进气道出口掺混效率达 77.4%，基本能满足燃烧要求。

超燃冲压发动机；高超声速进气道；悬臂预喷注结构；燃料掺混；流场特性

赵彬倩，谢旅荣，于平贺，张义宁，周林．带有悬臂预喷注进气道的流场及掺混特性研究 [J/OL]．推进技术 .https://link.cnki.net/urlid/11.1813.v.20251013.0935.004