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支板喷射超声速燃烧流场三维大涡模拟

范周琴  孙明波  刘卫东  
【摘要】:利用火焰面模型和混合LES/RANS方法对某支板构型超燃冲压发动机进行模拟,讨论了化学反应对湍流流场的影响,并比较了3D和2D模拟的差别。结果表明,不考虑化学反应时剪切层中的大尺度结构控制着整个混合过程,且剪切层具有明显的三维特性;2D模拟能捕捉到涡的配对与合并现象,而3D模拟中涡的拉伸、扭曲及破碎特性更加显著;考虑化学反应时,由于燃烧释热的影响,支板尾部回流区变大,射流穿透度减小,大涡结构产生和饱和的位置有所推迟;数值阴影与实验阴影符合,时均速度剖面、温度剖面与实验值一致,3D模拟在预报准确性方面明显优于2D模拟。

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