【摘 要】
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存在高速来流条件的发动机燃烧室主流流动速度远大于燃气火焰传播速度,因此需要使用合理的稳焰手段保证其实现稳定燃烧。对于液体亚燃冲压发动机,钝体稳焰器是应用较为广泛的
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存在高速来流条件的发动机燃烧室主流流动速度远大于燃气火焰传播速度,因此需要使用合理的稳焰手段保证其实现稳定燃烧。对于液体亚燃冲压发动机,钝体稳焰器是应用较为广泛的一种稳焰手段。其工作原理是通过在其尾迹产生局部回流区用以协调主流流速与火焰传播速度之间的关系。由此,对钝体稳焰器近尾迹流动的研究具有重要意义。利益于高分辨率、周期短、成本低等优点,使得计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法成为目前钝体稳焰器近尾迹流动研究的重要手段。本文以流场流动研究的角度,分析了包含钝体稳焰器的冲压发动机燃烧室流动特征,回顾了基于CFD的钝体稳焰器研究的最新进展。特别从湍流分离流动模拟及涡特性分析两个方面,讨论了CFD方法的发展及面临的挑战。分析相关研究结果:对于钝体稳焰器近尾迹流动这一类在范围分离流,湍流模拟方法的选取直接关系仿真结果的真实性,目前RANS/LES混合方法(hybrid Reynolds Average Navier-Stokes/Large Eddy Simulation)是进行钝体稳焰器尾迹流详细流动结构研究的较优选择。同时,本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法能够提取复杂涡结构中的主要模式,在钝体稳焰器尾迹流研究中受到越来越高的重视。
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