Investigation of Mixing Mechanism in A Scramjet Combustor Using Combined PIV-LIF Measurement System

使用 PIV-LIF 组合测量系统研究超燃冲压发动机燃烧室中的混合机制

• 批准号: 23360377
• 负责人: KOUCHI Toshinori
• 金额: $ 12.23万
• 依托单位: Okayama University (2012-2013)Tohoku University (2011)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360377/
• 关键词: 推進工学; 航空宇宙工学; 混合促進; 超音速燃焼; スクラムジェットエンジン; レーザ計測

Scramjet engine is one of the promising candidates as a propulsion system for hypersonic flight vehicles and space planes. We developed a combined stereoscopic Particle Image Velocimetry (PIV) and acetone Planar Laser Induced Fluoresce (PLIF) measurement system, to evaluate turbulent eddy diffusion flux in the combustor, which physically means the averaged transport due to turbulent fluctuations. We applied this measurement system to a transverse jet in a Mach 2 supersonic flow with/without pseudo shock wave, simulating the scramjet combustor. The system successfully measured the eddy flux in the flowfield. These quantitative data provided insight into the fundamental physics of the supersonic mixing.

超燃冲压发动机是高超声速飞行器和航天飞机最有发展前景的动力系统之一。我们开发了一套立体粒子图像测速(PIV)和丙酮平面激光诱导荧光(PLIF)相结合的测量系统，用于评估燃烧室内的湍流涡流扩散通量，其物理意义是湍流脉动引起的平均输运。我们将该测量系统应用于马赫数为2的超音速气流中的横向喷流，模拟了超燃冲压发动机燃烧室。该系统成功地测量了流场中的涡流通量。这些定量数据提供了对超音速混合的基本物理的洞察。

项目成果

Supersonic Combustion Using a Stinger-Shaped Fuel Injector

• DOI: 10.2514/1.b34524
• 发表时间: 2013-05
• 期刊: Journal of Propulsion and Power
• 影响因子: 1.9
• 作者: T. Kouchi;G. Masuya;K. Hirano;A. Matsuo;S. Tomioka

超音速噴流場における PIV・PLIF 同時計測による渦拡散流束の算出

超音速射流场中同时测量PIV和PLIF计算涡流扩散通量

• 发表时间: 2013
• 作者: 河内俊憲;柳瀬眞一郎;岡 慶典;升谷五郎
• 通讯作者: 升谷五郎

LESを用いた擬似衝撃波の3次元構造及び非定常挙動の解析

利用 LES 分析伪冲击波的三维结构和非定常行为

• 发表时间: 2012
• 作者: イサンウク;渡部潤也;河内俊憲;升谷五郎
• 通讯作者: 升谷五郎

Supersonic Combustion with Supersonic Injection through Diamond-Shaped Orifices

通过菱形孔进行超音速喷射的超音速燃烧

• DOI: 10.2514/1.55960
• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Propulsion and Power
• 影响因子: 1.9
• 作者: S.Tomioka;T.Kouchi;M.Masumoto;M.Izumikawa
• 通讯作者: M.Izumikawa

Stereoscopic PIV Measurement of Jet in Supersonic Crossflow and Spatial Correlation of Velocity Flucutuations

超音速横流射流的立体PIV测量及速度脉动的空间相关性

• 发表时间: 2012
• 作者: S.Uramoto;T.Kouchi;G.Masuya
• 通讯作者: G.Masuya