Simulación de Grandes Remolinos y Descomposición de Modos Dinámicos de la Inestabilidad de Combustión Supersónica en un Combustor Scramjet Basado en Estruturas
Autores: Cheng, Yuwei; Chen, Qian; Niu, Xiaofei; Cai, Shufeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Simulación de Grandes Remolinos y Descomposición de Modos Dinámicos de la Inestabilidad de Combustión Supersónica en un Combustor Scramjet Basado en Estruturas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Supersónico
Inestabilidad de combustión
Motores scramjet
Simulación de grandes remolinos
Oscilación de presión
Tasa de flujo de combustible
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los estudios sobre la inestabilidad de combustión supersónica son cruciales para la futura maduración de los motores scramjet. En el presente artículo, se investiga la inestabilidad de combustión supersónica en un combustor scramjet basado en estruturas a través de simulaciones de grandes remolinos y descomposición de modos dinámicos. Los resultados muestran oscilaciones de presión significativas en el combustor scramjet basado en estruturas cuando los parámetros del aire en la entrada del combustor y los parámetros del combustible en la salida del inyector están bajo ciertas condiciones, y estas situaciones de oscilación de presión corresponden a inestabilidad de combustión supersónica. Las oscilaciones tienen múltiples frecuencias dominantes, incluyendo una frecuencia relativamente baja de 2984 Hz, una frecuencia alta de 62,180 Hz, y una frecuencia muy alta de 110,562 Hz. Las grandes oscilaciones de presión en el combustor scramjet basado en estruturas están estrechamente relacionadas con la inestabilidad del remolino, la inestabilidad de la capa de cizallamiento, las interacciones entre la capa de cizallamiento y las ondas, y la combustión. Reducir la temperatura total del aire en la entrada del combustor puede atenuar las oscilaciones de presión, y reducir la tasa de flujo de combustible en la salida del inyector también puede atenuar las oscilaciones de presión.
Descripción
Los estudios sobre la inestabilidad de combustión supersónica son cruciales para la futura maduración de los motores scramjet. En el presente artículo, se investiga la inestabilidad de combustión supersónica en un combustor scramjet basado en estruturas a través de simulaciones de grandes remolinos y descomposición de modos dinámicos. Los resultados muestran oscilaciones de presión significativas en el combustor scramjet basado en estruturas cuando los parámetros del aire en la entrada del combustor y los parámetros del combustible en la salida del inyector están bajo ciertas condiciones, y estas situaciones de oscilación de presión corresponden a inestabilidad de combustión supersónica. Las oscilaciones tienen múltiples frecuencias dominantes, incluyendo una frecuencia relativamente baja de 2984 Hz, una frecuencia alta de 62,180 Hz, y una frecuencia muy alta de 110,562 Hz. Las grandes oscilaciones de presión en el combustor scramjet basado en estruturas están estrechamente relacionadas con la inestabilidad del remolino, la inestabilidad de la capa de cizallamiento, las interacciones entre la capa de cizallamiento y las ondas, y la combustión. Reducir la temperatura total del aire en la entrada del combustor puede atenuar las oscilaciones de presión, y reducir la tasa de flujo de combustible en la salida del inyector también puede atenuar las oscilaciones de presión.