旋转爆轰波与涡轮平面叶栅相互作用数值模拟

李群; 武郁文; 翁春生; 魏万里; 徐高

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旋转爆轰波与涡轮平面叶栅相互作用数值模拟

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由于旋转爆轰燃烧室具有自增压特性，可提高热力循环效率，因此将旋转爆轰燃烧室应用于燃气轮机可进一步提高系统的性能。基于非稳态雷诺时均Navier-Stokes方法，采用剪切应力输运k-ω湍流模型，建立旋转爆轰燃烧室与涡轮平面叶栅耦合计算模型，研究旋转爆轰燃烧室内的复杂波系与涡轮叶片的相互作用，分析涡轮叶栅对高频爆轰压力振荡的抑制作用。结果表明：旋转爆轰燃烧室内的燃气在涡轮叶栅内加速，并且在斜激波后的局部区域马赫数的增加更为明显。斜激波与涡轮静转子叶片的前缘、压力面、吸力面以及尾缘相互作用，由于旋转爆轰波不同的传播方向，使得斜激波与静子叶片呈相互垂直或平行，进而形成两种不同的波系结构。涡轮叶栅对高频压力振荡存在明显的抑制作用，涡轮叶栅上下游高频压力振荡幅值的衰减率达到80%以上。研究结果展示了旋转爆轰波作用下涡轮叶栅内复杂波系结构特征，并对基于爆轰燃烧推进技术的应用提供了一定的理论基础。

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来源
《推进技术》 |2022年第9期|299-309|共11页
作者
李群; 武郁文; 翁春生; 魏万里; 徐高;
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作者单位

南京理工大学瞬态物理国家重点实验室;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类理论;
关键词
旋转爆轰燃烧室; 涡轮平面叶栅; 反射激波; 压力振荡衰减; 数值模拟;

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