环形喷嘴气动谐振加热特性的数值研究

"环形喷嘴气动谐振加热性能 (2010年)，作者: 俞南嘉、蔡国最、张国舟，来源: 北京航空航天大学学报，2010年1月第36卷第1期" 这篇2010年的论文主要探讨了环形喷嘴在气动谐振加热应用中的性能，通过数值仿真方法对环形喷嘴-谐振管系统的动态特性进行了深入研究。研究中采用了高精度和高分辨率的NND（Nonlinear Upwind and Diffusion）格式来解决二维轴对称的雷诺平均Navier-Stokes方程，以模拟谐振管内的振荡流动过程。 首先，论文指出环形喷嘴与传统的圆喷嘴在谐振加热机制上具有相似性，都能在谐振管内产生强烈的高频激波振荡，这表明环形喷嘴同样可以作为有效的加热源。然而，随着环形喷嘴面积的减小，每个谐振周期内的温度上升趋势呈现下降，这意味着小面积的环形喷嘴可能在提供热量方面效率较低。 其次，研究发现环形喷嘴与谐振管之间的最佳间距不同于圆喷嘴的情况。环形喷嘴能够在更小的间距下引发强烈的谐振效应，这为设计更紧凑的气动谐振点火器提供了可能性。在小间距条件下，环形喷嘴可以在较宽的喷嘴入口压力范围内维持强烈的谐振状态，提高了系统的适应性和实用性。 此外，论文还讨论了这种谐振加热技术在气动谐振点火器设计中的潜在应用，强调了这些发现对于推动点火器结构的小型化和提升工程实用性的重要意义。这一研究为理解和优化这类系统提供了理论基础，有助于未来在航天、航空以及其他需要高效热能转换领域的技术发展。 关键词涉及：气动效应、谐振现象、数值仿真和点火技术。该研究属于自然科学领域，特别是流体动力学和热力学的交叉部分，对相关工程实践具有指导价值。