Resumen

Se investiga numéricamente un modelo axisimétrico de scramjet asistido con portaflamas de cavidad. Se realiza una simulación Navier-Stokes tridimensional promediada por Reynolds para revelar las características de mezcla y combustión del combustible. Los resultados de la simulación muestran acuerdos razonables con los datos experimentales. El análisis indica que el scramjet axisimétrico y rectangular tiene algunas similitudes con la capa de cizallamiento de la cavidad en el campo de flujo no reactivo. La configuración de la capa de cizallamiento de la cavidad cambia enormemente debido a la importante reacción química y a la liberación de calor en el campo de flujo reactivo. Normalmente, se comparan dos configuraciones más con diferentes ángulos de la pared de popa de la cavidad con la configuración experimental para optimizar la configuración de la cavidad. Cuando el ángulo de la pared de popa de la cavidad es pequeño, la capa de cizallamiento de la cavidad se dobla hacia el suelo de la cavidad y más combustible entra y permanece en la cavidad, lo que resulta en un pobre rendimiento de mezcla de combustible. Con el aumento del ángulo de la pared de popa, el combustible se distribuye más uniformemente y la eficacia de la mezcla del combustible mejora. En el campo de flujo reactivo, el volumen de la cavidad lleno de productos calientes y radicales libres aumenta, mientras que la interacción entre la cavidad y el flujo principal disminuye con el aumento del ángulo de la pared de popa. La mejora de la eficiencia de la combustión muestra que el mayor volumen de la cavidad pesa más que la reducción de la interacción entre la cavidad y el flujo principal. La combustión es más violenta en el caso de un mayor ángulo de la pared de popa. Por lo tanto, un aumento adecuado del ángulo de la pared de popa es beneficioso para el rendimiento del scramjet axisimétrico asistido por cavidad cuando se diseña el portaflamas de la cavidad.

• Materias:Automatización Aerodinámica Motores (Mecánica) Cinemática Ingeniería Aeronáutica
• Subjects:Automation Aerodynamics Engines Kinematics Aeronautical Engineering
• Palabras claves:ángulo de la pared de popa, capa de cizallamiento de la cavidad, campo de flujo, cavidad, flujo principal, portallamas de la cavidad, eficacia de la mezcla de combustible, rendimiento de la mezcla de combustible, modelo axisimétrico scramjet, mayor volumen de la cavidad
• Keywords:aft wall angle, cavity shear layer, flow field, cavity, main flow, cavity flameholder, fuel mixing efficiency, fuel mixing performance, axisymmetric model scramjet, larger cavity volume