A study on interaction between oblique shock impingement and supersonic mixing layer generated from ramp injector
| Autor: | Yamane, Yoshiyuki, Sawaguchi, Seiichi, Ando, Yasunori, Aso, Shigeru, Fukuda, Masahiro |
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| Jazyk: | japonština |
| Rok vydání: | 1996 |
| Předmět: |
ramp injector
乱流混合 計算流体力学 fuel injection computational fluid dynamics 斜め衝撃波 ram/scramjet engine schlieren method program verification turbulent mixing シュリーレン法 燃焼器 combustor 格子形成 燃料噴射 effect of oblique shock wave grid generation プログラム検証 ランプ型インジェクタ 超音速混合層 mixing layer in supersonic flow field 数値シミュレーション 渦 vortex numerical simulation ラム/スクラムジェットエンジン |
| Zdroj: | 航空宇宙技術研究所特別資料 = Special Publication of National Aerospace Laboratory. 30:81-86 |
| ISSN: | 0289-260X |
| Popis: | 航空宇宙技術研究所 7-9 Jun. 1995 東京 日本 National Aerospace Laboratory 7-9 Jun. 1995 Tokyo Japan ラム/スクラムジェット燃焼器における超音速混合流れ場の数値解析と試験研究を行った。ランプ型インジェクタによる並行噴射を選択し、ランプ生成の超音速混合層における斜め衝撃波の衝突効果を調べた。数値シュリーレン画像の衝撃波パターンと風洞試験のシュリーレン写真は良い一致を示し、壁面静圧分布および空間ピトー全圧分布でも良く一致した。さらに数値解析ではペア縦渦の生成過程や、この渦によるジェットの巻き込みなどの流れ構造を鮮明にとらえることができ、これに基づく検討の結果、斜め衝撃波は噴射気体を壁面から引き上げ、縦渦の渦度を増加することも分かった。以上により、超音速流中への並行噴射における燃料-空気の混合流の数値解析に対して、本研究に用いたCFDコードの有効性が確認できた。ランプ型インジェクタによる縦渦の生成および混合流れ場における斜め衝撃波の効果は、ラム/スクラムジェット燃焼器の燃料-空気混合におけるキーファクタであることが分かった。 Numerical and experimental study were conducted to investigate the structure of supersonic mixing flow field in ram/scramjet combustor. One type of parallel injection method with ramp injector was selected and the effects of oblique shock impingement on supersonic mixing layer generated from the ramp had been studied. The patterns of shock waves in the numerical schlieren image agreed with experimental results in schlieren photograph. Comparisons of static pressure on the wall surface and spatial Pitot pressure distributions showed good agreement qualitatively. Numerical results captured the structures of flow field clearly, which were generating process of a pair of streamwise vortices and vortical roll-up of the jet. The oblique shocks had some effects on the flow field, which made injectant gas lift off from wall surface and increased intensity of streamwise vortices. According to these results, it could be said that the CFD (Computational Fluid Dynamics) code used in this study was useful for investigation of fuel-air mixing in supersonic flow field with parallel injection. From the numerical results mentioned above, it was confirmed that the streamwise vortices generated by ramp injector and interaction between mixing field and oblique shocks were key factors for enhancement of fuel-air mixing in ram/scramjet combustor. 資料番号: AA0000294015 レポート番号: NAL SP-30 |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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