脉冲爆轰发动机的系统性能分析

采用简化的脉冲爆轰推进装置模型，利用热循环效率分析方法，推导了包含进气道总压恢复系数的热循环效率公式.并在特定来流条件下，考察了一个爆轰循环中进气道总压恢复系数和燃烧室初始温度对热循环效率和比冲的影响.研究发现，降低来流总压损失有助于提高热循环效率，而提高燃烧室初始温度能更有效地提高热循环效率.据此，提出了多级重起爆脉冲爆轰发动机概念，利用在突扩截面上解耦的爆轰波的前导激波去再次压缩工质，进一步提高工质的热力学参数，从而提高脉冲爆轰装置的热循环效率.推导了此种构型PDE的热循环效率计算公式，并对多级重起爆脉冲爆轰发动机进行了原理性论证.研究结果表明，多级重起爆方法提高了燃烧室的爆前温度，从而有效地提高脉冲爆轰发动机热循环效率.最后，关于出口工质的非完全膨胀的情况，做了定性的阐述，认为只有降低工质的出口压力，才能更有效增加工质的出口动能，从而提高热循环效率.