斜爆震发动机的流动与燃烧机理
Abstract
斜爆震发动机是一种用于吸气式高超声速飞行器的新型动力系统. 它利用斜爆震波实现超声速气流中的高效燃烧, 具有放热快、比冲高、燃烧室短、运动部件少等科学和技术优势, 是高超声速推进技术的前沿方向. 这种发动机的关键是斜爆震波的起爆与波系控制, 因此需要对燃烧室的流动与燃烧机理进行深入研究. 在激波与燃烧耦合作用下, 斜爆震会形成具有多波结构的起爆区, 是一种受燃料性质影响的复杂波系结构. 这种波系结构通过高速来流的作用驻定在楔面上, 然而其对来流参数变化非常敏感, 因此需要对可能出现的非定常波动力学过程进行研究. 此外, 受限空间中的斜爆震结构, 即斜爆震波系结构与发动机几何约束的作用, 也是斜爆震发动机研制必须面临的问题. 本文对上述几个方面的研究进展进行了综述, 在总结研究成就的基础上, 阐释了斜爆震发动机研制面临的关键问题, 提出了下一步研究需要重点关注的方向.
