脈動噴氣發(fā)動機工作過程數(shù)值模擬.pdf

1、南京理工大學碩士學位論文脈動噴氣發(fā)動機工作過程數(shù)值模擬姓名：張帆申請學位級別：碩士專業(yè)：航空宇航推進理論與工程指導教師：武曉松20090525碩士論文A b s t r a c tP u l s e j e ti sb e c o m i n g a l li d e a l l o wc o s tp r o p u l s i o nd e v i c ed u e t o t h e s i m p l e s tf o r m

2、．S u c h e n g i n e sp r o d u c e i n t e r m i t t e n tt h r u s t sd e p e n d i n g o nu n s t e a d yc o m b u s t i o na n da c ts e l f - s u s t a i n e d f u n c t i o n ．T h i s t h e s i s d e a l s w i t hc

3、 o m p u t e rp r o g r a m a n dc o m m e r c i a ls o f t w a r et os t u d y t h e p e r f o r m a n c e o f p u l s e j e t ．I t i sp o s s i b l e t op r e d i c t t h ea c a d e m i ce v a l u a t i o no f t h e p

4、u l s e j e tp e r f o r m a n c e u s i n gt h em e t h o do f c h a r a c t e r i s t i c s ．T h et h e s i se s t a b l i s h e s p h y s i c a lm o d e l o f c o m b u s t i o n w a v ep r o p a g a t i n gt h r o u

5、g ht h e e n g i n e i nt h eX —t p l a n e ，a n dm a n i p u l a t e s o n e - d i m e n s i o n a lu n s t e a d yh y p e r b o l i cp a r t i a l e q u a t i o n c o m b i n e dw i t h c o n t i n u i t ye q u a t i o

6、 n ，m o m e n t u me q u a t i o n a n de n e r g ye q u a t i o n t o o b t a i n f i n i t e d i f f u s i o n g r i d s n u m e r i c a l s o l u t i o n s ，c o n s i d e r i n gt h ei n c o r p o r a t i o no f a r e

7、 ad i s c o n t i n u i t y , w a l lf i c t i o n ，h e a tt r a n s f e ra n d h e a ta d d i t i o n , a sw e l la st h ei n c o r p o r a t i o no fe n t r o p yv a r i a t i o na n d t h ep r o p a g a t i o na l o n

8、 gp a t hl i n e s ．E x h a u s t i n gg a sp r o c e s s a n dm u l t i —c y c l e s w o r k i n gp r o c e s sa r e s t i m u l a t e dr e s p e c t i v e l y ．M A T L A B s o f t w a r ei s a no p t i m a l i m p l e

9、m e n t t o c o m p i l et h e c o m p u t e rp r o g r a m ，a n dt h e r e f o r e t h e p r e s s u r e 、v e l o c i t y v a r i a t i o nw i mt i m e i n t h e i n l e t 、c o m b u s t i o n c h a m b e r a n d t a i

10、l p i p ea r er e q u i r e d ．I ta l s oi n v e s t i g a t e st h r e ek i n d so f p h y s i c a lm o d e l sw i 血r e g a r d t o 1 0 0 c m 、5 3 ．6 c r na n d2 1 ．3 c m p u l s e j e t s ，p r e d i c t s t h ep e r f

11、o r m a n c e a n da n a l y z e s t h e w o r k i n gp r o c e s s ．C o r r e s p o n d i n g l y , a p p l y w i t h C F X l 1 ．0 c o m m e r c i a l ．s o f t w a r e p a c k a g e t o t h et r e e - d i m e n s i o n

12、a l n u m e r i c a ls i m u l a t i o n o fi n t e r i o rf l o w i nt h ep u l s e j e t a n db u i l du pm u l t i —c y c l e sw o r k i n g p r o c e s s t oc o m p u t e a k i n do f p u l s e j e tw i t hr e s p e

13、c t t o5 3 ．6 c m ．T h er e s u l t i s c o i n c i d e n t w i t h t h ep r e v i o u s m e t h o do fc h a r a c t e r i s t i c s ．F i n a l l y , t h i s p a p e ra n a l y z e s t h ee n g i n ep e r f o r m a n c e

14、o fd i f f e r e n ti n l e t d i a m e t e r s ．I t i s s h o w e d t h a t t h ef r e q u e n c y i n c r e a s e sa c c o m p a n y i n g w i t h t h ei n c r e a s i n g o f i n l e td i a m e t e r ．F r o mt h ea b

15、o v ea n a l y s i s ，i tC a nb ec o n c l u d e dt h a tm e t h o do fc h a r a c t e r i s t i c sh a sb e e n d e v e l o p e d f o ra b e t t e ri m p l e m e n ti nt h ec o m p u t e r p r o g r a mo f p u l s e j e

16、 t ，w h i c hC a l lb e u s e dt o s t i m u l a t et h ew o r k i n g p r o c e s so f v a l v e l e s sp u l s e j e t ．A tt h es a m et i m e ，C F Xs o f t w a r eC a n a l s ob e u s e d t os t i m u l a t e t h em u

17、 l t i - c y c l e s w o r k i n g p r o c e s s e s ．B o t ho f t h e ma r et h e i m p o r t a n tc o m p l e m e n t a lm e t h o d o l o g i e s f o r t h e r e s e a r c ho f p u l s e j e tt h e o r y ．K e yw o r d