南京航空航天大学学报

作者：段艳娟，杨玉新，黄礼铿，李欣，章思龙

单位：中国航天科技集团公司第四研究院西安航天动力技术研究所, 西安 710025；,中国航天科技集团公司第四研究院西安航天动力技术研究所, 西安 710025；,中国航天科技集团公司第四研究院西安航天动力技术研究所, 西安 710025；,哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,哈尔滨150001；,哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,哈尔滨150001；

关键词：预加热;超声速燃烧室;剪切掺混;碳氢燃料;热裂解

基金：国家自然科学基金面上项目（52176037）。

随着高超声速飞行器不断朝着高马赫、宽速域方向发展，推进系统面临低动压的工作条件，对燃烧室内的流动掺混带来巨大挑战。针对碳氢燃料超燃冲压发动机燃烧室，本文研究了碳氢燃料预加热对超声速剪切掺混特性的影响机制，分析了温度与碳氢燃料热裂解对掺混特性的影响规律。研究发现，当碳氢燃料未发生热裂解反应时，燃料预加热会使射流黏性耗散增强从而掺混效率降低，燃料温度从750 K增加到900 K时，燃烧室掺混效率降低约5%、总压损失约增加20%；但燃料热裂解反应对剪切掺混有双重影响，裂解后的碳氢燃料膨胀性能提升，使喷嘴附近的掺混效率提高约18%；由于剪切层内流体湍动能下降，在远离喷嘴的位置掺混效率降低约6%。

来源：2023年第5期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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