邓利
- 作品数：11 被引量：24H指数：3
- 供职机构：南京理工大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学动力工程及工程热物理更多>>
- 刚性源项处理方法在爆震模拟中的应用对比
- 2018年
- 为解决爆震燃烧模拟中出现的刚性问题,对处理刚性源项问题常见的一步法、逼近法、拟稳态逼近法(αqusai steady state,αQSS)和点隐方法进行对比,从稳定性等方面分析源项处理方法应满足的时间步长要求,并探索各方法之间的联系以及适应化学反应特征变化的能力,进一步通过球头激波诱导燃烧算例比较每种方法的计算效率。理论分析和数值计算表明:一步法在积分刚性源项时,积分步长需小于或等于2倍最短反应特征时间,而逼近法、αQSS法和点隐方法对时间步长取值没有影响;αQSS法可根据化学反应特征的变化自动调整α值和时间步长,适用范围较广,而一步法和逼近法则是αQSS方法的特例。点隐等隐式方法在求解数学意义上的刚性问题时稳定性很好,但计算效率较低。相比而言,αQSS法在计算稳定性和适应化学反应变化方面都具有良好的性能,且针对激波诱导燃烧算例,αQSS法消耗的CPU时间仅为点隐方法的一半,是处理刚性源项较好的选择。
- 邓利马虎武晓松周长省
- 关键词：稳定性分析逼近法一步法
- 旋转爆震发动机火焰与压力波传播特性被引量：4
- 2017年
- 为研究旋转爆震发动机(Rotating Detonation Engine,RDE)工作过程中火焰与压力波的传播特性,在采用非预混喷注方式的H2/Air发动机模型上进行实验,采用的测量装置包括离子探针、高频压力传感器和高速摄影。结合离子信号曲线、压力曲线和高速摄影图片,分析了从点火到形成稳定旋转爆震波的过程,从测量结果中观察到了燃烧波的对撞现象及火焰与压力波的发展过程;在RDE的稳定工作过程中,火焰与压力波耦合,通过分析离子信号曲线,发现离燃烧室入口较近的点受新鲜反应物喷注的影响较大,并解释了实验所得爆震波的速度亏损和压力峰值相比于理论C-J(Chapman-Jouguet)值偏低的现象;在RDE熄火过程中也观察到了压力波和火焰的耦合,但离子信号峰值、压力峰值及压力波瞬时传播速度持续下降,一段时间后,发动机熄火。这些研究结论对理解RDE中旋转爆震波的起始和传播机理具有一定的参考价值。
- 徐灿马虎李健邓利余陵
- 关键词：离子信号爆震波起爆
- 质量流率对旋转爆震波传播速度影响实验研究被引量：2
- 2017年
- 实验研究了质量流率对旋转爆震波传播速度的影响,结果表明:对于给定几何结构的发动机,存在一个临界质量流率,当质量流率小于该值时,旋转爆震波的速度较低且存在较大随机性;当质量流率大于临界值时,旋转爆震波的速度变化趋势与CJ爆震理论一致。针对低质量流率工况下出现的较大速度亏损现象,提出了两种导致该现象的可能机制,即燃烧室发生声学耦合燃烧和燃烧产物在爆震波到达之前与反应物充分混合,进一步分析对比了这两种机制,分析结果表明,两种假设都能够较好解释低质量流率下爆震波的较大速度亏损现象,但燃烧室发生声学耦合燃烧的假设更符合实验结果。
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- 横向射流起爆爆震波二维数值模拟
- 2017年
- 利用Fluent软件对燃烧室内填充化学恰当比的C_8H(18)/O_2预混气体进行直接起爆,并对爆震波衍射和爆震波形成以及发展过程进行数值模拟研究;详细分析了横向射流在不同角度、不同位置条件下直接起爆燃烧室内预混气体后爆震波的传播特性和流场特点。
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- 关键词：横波起爆衍射
- 旋转爆震发动机轴向脉冲爆震模态的实验研究被引量：1
- 2019年
- 实验研究了环形燃烧室中的轴向脉冲爆震现象,结合高频动态压力测量以及尾部高速摄影,对轴向脉冲爆震模态的工作过程进行了分析。实验结果表明,对于氢气与空气混合物,当出口阻塞比大于或等于0.6且出口最小截面积处的质量通量大于200kg/(m^2·s)时,燃烧室出现轴向传播的爆震波;爆震波在每个周期内将经历解耦与重新起爆的过程,出口截面反射的激波在燃烧室头部发展成为爆震波,并伴随剧烈发光现象。爆震波在周期内的平均传播速度与燃烧产物声速相当,采用线性声学理论可以对该模态下的工作频率进行较好的预测。
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- 环缝宽度对旋转爆震发动机工作特性的影响被引量：1
- 2019年
- 为研究环缝宽度对旋转爆震发动机(rotating detonation engine, RDE)工作特性的影响,在非预混RDE中进行实验,同时采用高频压力传感器、离子探针和高速摄影等测量设备,在同一入口质量流率的条件下,改变空气进气环缝宽度和燃烧室环缝宽度。获得了单波、双波、四波对撞及混合传播模态;当燃烧室环缝宽6 mm时,增加空气进气环缝宽度,爆震波由四波对撞转变为同向双波,最终以单波形式传播;而燃烧室环缝宽10或15 mm时,空气进气环缝宽度对爆震波传播模态的影响较小;此外,四波对撞模态下,爆震波压力峰值和离子信号峰值低于单波和双波模态时的值。
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- 旋转爆震发动机共振燃烧方式研究
- 实验探究了以H2和Air作为混合物的旋转爆震发动机(Rotating Detonation Engine简称RDE)的工作特性,确定了以普通火花塞作为起爆方式、燃烧室长度为40mm,内外径分别为70/80mm时发动机的工...
- 邓利马虎武晓松高剑
- 文献传递
- 旋转爆震发动机工作特性试验研究被引量：4
- 2017年
- 为研究旋转爆震发动机的工作特性,在以H_2/air为推进剂的发动机模型上进行试验,利用离子探针和高频压力传感器分别采集火焰信号和压力信号,改变空气质量流量,分析并对比了高、低质量流量下发动机的点火、稳定传播及熄火过程中火焰和压力波的变化情况。结果表明:火焰与压力波的主频相同,是耦合传播的,传播速度可达1 660 m/s;对于低质量流量(75.37 g/s),靠近燃烧室入口的离子探针的离子信号峰值大于远离燃烧室入口的离子信号峰值;对于高质量流量(102.125 g/s),远离燃烧室入口的离子探针的离子信号峰值大于较近点的离子信号峰值;新鲜反应物填充对靠近燃烧室入口的点的作用时间长于较远的点;压力信号瞬时频率的相对标准差小于火焰信号;小流量的点火时间短于大流量;切断H_2供给后火焰比压力波更早熄灭。
- 徐灿马虎严宇邓利余陵
- 关键词：离子信号
- 分开喷注方式下旋转爆震发动机三维数值模拟被引量：12
- 2016年
- 对环缝-小孔喷注方式下旋转爆震发动机内流场进行三维数值模拟,氧化剂(空气)由环缝喷入环形燃烧室,燃料H2由周向均匀分布的90个小孔喷入环形燃烧室.分析了燃料与氧化剂的混合效果以及三维旋转爆震波的发展过程.研究结果表明:环缝的喷注压力对混合效果的影响较大,过大的环缝喷注压力不利于燃料与氧化剂的混合;对于环缝-小孔喷注方式存在最短混合距离,爆震波在该距离内传播极不稳定,通常会经历爆震波的形成-消失-再形成等过程.要获得稳定传播的旋转爆震波,爆震波高度需大于该最小混合距离.
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- 关键词：三维数值模拟
- 旋转爆震发动机非预混喷注结构数值研究
- 采用氢氧7组分8步基元反应简化模型,忽略黏性、热传导和扩散等输运效应,对非预混喷注结构的氢气/空气为旋转爆震发动机进行了三维数值模拟,分析了燃料与氧化剂的混合过程对流场结构的影响,计算结果与理想喷注结构进行了对比,并分析...
- 杨成龙邓利马虎卓长飞
- 关键词：燃料氧化剂
- 文献传递
