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本文以煤油/空气连续旋转爆轰发动机为研究对象,基于改进的CE/SE方法,通过数值计算和实验相结合的手段,对气态和气液两相煤油燃料连续旋转爆轰发动机的工作特性开展了系统的研究。研究内容包括:改进CE/SE方法及爆轰模拟平台的开发、二维气态旋转爆轰数值模拟、三维气态旋转爆轰数值模拟、三维气液两相旋转爆轰数值模拟和气液两相旋转爆轰实验研究等五个方面,具体为:（1）推导了基于非结构化三角形网格的二维CE/SE方法求解格式,提出了一种改进的κ-CNI scheme,提升了非结构化CE/SE方法的激波捕捉能力,编写了计算程序,通过大量数值算例验证了该计算格式的稳健性和CFL数低敏感性。推导了基于非结构化六面体网格的三维CE/SE方法求解格式,将κ-CNI scheme拓展到三维,推导了适用于任意曲面的壁面反射边界条件。基于改进CE/SE方法,植入了气相爆轰数值仿真基元反应模型,推导了热力学参数的求解办法以及压力和守恒量的关系式。使用MPI+Open MP的混合并行方法对计算程序进行了并行化改进,数值结果表明在每个节点为24核的HPC系统上,使用4进程×6线程的组合方式可以获得最高的计算效率,并且该计算效率在使用384个CPU时仍然可以保持在90%左右。完成了二维和三维高性能爆轰求解器的开发,本文所有数值计算均通过自行开发的高性能爆轰求解器实现。（2）建立了二维气态旋转爆轰计算模型,开展了来流条件对气态煤油/空气连续旋转爆轰的影响机制研究。植入了两步煤油/空气化学反应模型,验证了化学反应机理,验证了网格无关性。模拟研究了不同来流总温和入口面积比对气态煤油/空气连续旋转爆轰波的影响,获得了清晰的连续旋转爆轰波流场结构,发现了入口面积比降低会导致新鲜燃料预混层内存在已燃气体,进而影响连续旋转爆轰波的耦合,降低旋转爆轰波的强度和传播速度;研究结果还表明,随着来流总温的提升,已燃气体还会影响爆轰波的传播模态,使得爆轰波前提前燃烧现象加重,可能导致爆轰熄灭或者发生模态转变。数值研究发现了旋转爆轰波传播的不稳定现象,低来流总压（1.0 MPa）条件下,新鲜燃料预混层和易燃气体的交界面上出现已燃气体凸起,旋转爆轰波经过已燃气体凸起时,爆轰波整体结构出现先逆时针而后顺时针的旋转,对爆轰波后的入口边界产生了阻碍-释放的作用,使得不稳定现象周期性的存在;来流总压的提升可以显著改善该不稳定现象。（3）建立了三维气态旋转爆轰计算模型,开展了入口构型对气态煤油/空气连续旋转爆轰的影响机制研究。研究了入口环缝位置对气态煤油/空气旋转爆轰发动机工作特性的影响,在理想入口和外侧环缝入口算例下获得了稳定传播的旋转爆轰波,在居中环缝入口算例下获得了不稳定三波模态旋转爆轰波,在内侧环缝入口算例下爆轰波最终解耦熄爆;发现了外壁面具有收敛作用,该处爆轰波处于过驱传播状态,对于旋转爆轰波的稳定传播极为重要。研究了扩张型入口煤油/空气旋转爆轰发动机的工作特性,发现了扩张段的加入导致爆轰波锋面分为两段,在扩张段内爆轰波锋面发生弯曲,滞后于主爆轰波锋面;计算结果发现入口面积的提升可以提升发动机的总压增益性能,拟合结果表明获得正向总压增益的临界入口面积比为0.487。（4）建立了三维气液两相旋转爆轰计算模型,开展了来流总温、液滴粒径和入口构型对于两相连续旋转爆轰的影响机制研究。发现提升来流总温可以拓宽两相连续旋转爆轰可起爆的液滴粒径范围。获得了清晰的两相连续旋转爆轰波典型流场结构,其与气态爆轰的主要区别在于爆轰波前的燃料层分层问题,在高温和高速的气流作用下,燃料层的上层受到交界面的剪切作用以及高温气体的加热作用气化现象显著,导致新鲜燃料层分为了上下两层,其中上层以燃料蒸汽为主,下层以刚入射的新鲜液滴为主,燃料层的分层加重了两相旋转爆轰波的不稳定性,使得旋转爆轰波波头前倾趋势明显。研究了扩张型入口煤油/空气两相旋转爆轰发动机的工作特性,获得了单波模态和双波对撞模态的两相旋转爆轰波,揭示了两相旋转爆轰波中双波对撞模态自持传播的机理,对于后续的实验研究具有重要的指导作用。（5）开展了气液两相连续旋转爆轰发动机实验研究,实现了煤油燃料连续旋转爆轰波的起爆和自持传播。在常温富氧工况下发现了单波模态、双波对撞模态、单波/双波对撞混合模态等工作模态,实验结果发现氧含量对爆轰波的传播模态影响显著,当氧含量较高时,煤油/富氧空气旋转爆轰波可以维持单波的传播模态,氧含量较低时,爆轰波主要以双波对撞的模态传播。在加热富氧空气工况下进行了高总温来流的旋转爆轰发动机实验,同样观测到了上述三种工作模态。实验结果发现高总温来流可以提升两相爆轰波的传播速度,增强两相爆轰波的峰值压力,有助于两相爆轰波的起爆;还发现高总温来流可以有效降低两相爆轰波起爆临界氧含量的下限。实验研究验证了数值计算研究中关于来流总温对煤油燃料爆轰波的增益效果,同时,双波对撞模态相比于单波模态的速度衰减在实验和数值计算上定量吻合较好,增强了对于两相旋转爆轰传播模态的认识。本文对煤油/空气连续旋转爆轰发动机的工作过程进行了系统的研究,明确了来流总温、总压、当量比、入口面积比、入口环缝位置、扩张型入口构型以及液滴半径等主要参数对于发动机工作特性的影响机制,揭示了气态以及气液两相旋转爆轰波流场结构和自持传播机理,并与实验研究进行了验证。本文的研究工作发展了CE/SE方法,研究成果对于实现煤油/空气旋转爆轰发动机的工程化应用具有重要意义。