Historical Survey on Enhanced Mixing in Scramjet Engines

Seiner, J. M.; Dash, S. M.; Kenzakowski, D. C.

doi:10.2514/2.5876

Cited by 281 publications

(72 citation statements)

References 37 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…В значительной степени это обусловлено разработкой гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного дви-гателя (ГПВРД) для реализации эффективного горения струй пода-ваемого топлива (например, водорода) в окружающем сверхзвуковом воздушном потоке в камере сгорания. Исторический обзор выполнен-ных обширных исследований интенсификации смешения применительно к ГПВРД с помощью различных механических устройств дан в рабо-те [1]. Возможности улучшения смешения и эффективности горения путем предварительной подачи струи топлива в набегающий поток перед воздухозаборником или в изоляторе перед камерой сгорания анализировались в работах [2,3].…”

Section: поступило в редакцию 31 января 2017 гunclassified

Влияние Локализованного Импульсно-Периодического Подвода Энергии На Сверхзвуковое Смешение В Каналах

Желтоводов¹,

Пимонов²

2017

Письма В Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

На основе численного моделирования сверхзвуковых течений в плоских каналах с сужающимися и расширяющимися входными участками обосновывается возможность интенсификации смешения сверхзвуковой газовой струи пониженной плотности с окружающим спутным сверхзвуковым потоком с помощью локализованного импульсно-периодического подвода энергии. Демонстрируется влияние положения струи и энергоисточника на формирование крупномасштабных вихревых структур, сопутствующих интенсификации процесса смешения. DOI: 10.21883/PJTF.2017.16.44929.16723

show abstract

Section: поступило в редакцию 31 января 2017 гunclassified

Влияние Локализованного Импульсно-Периодического Подвода Энергии На Сверхзвуковое Смешение В Каналах

Желтоводов¹,

Пимонов²

2017

Письма В Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Several techniques for fuel injection into supersonic crossflow exist, such as transverse jets, compression and expansion ramps, cavities, steps, strut injectors, and shear layers, to name a few [2][3][4][5]. The success of these designs is evaluated based on performance characteristics, such as fuel penetration and dispersion rates, mixing efficiency, and the minimization of total pressure losses.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 98%

Mixing Measurements in a Supersonic Expansion-Ramp Combustor

Bonanos

Bergthorson

Dimotakis

2008

Flow Turbulence Combust

View full text Add to dashboard Cite

This paper reports results on molecular mixing for injection via an expansion-ramp into a supersonic freestream with M 1 = 1.5. This geometry produces a compressible turbulent shear layer between an upper, high-speed "air" stream and a lower, low-speed "fuel" stream, injected through an expansion-ramp at α = 30 • to the high-speed freestream. Mass injection is chosen to force the shear layer to attach to the lower guide wall. This results in part of the flow being directed upstream, forming a recirculation zone. Employing the hypergolic hydrogen-fluorine chemical reaction and pairs of "flip" experiments, molecular mixing is quantified by measuring the resulting temperature rise. Initial experiments established the fast-chemistry limit for this flow in terms of a Damköhler number (Da). For Da ≥ 1.4, molecularly mixed fluid effectively reacts to completion. Parameters varied in these experiments were the measurement station location, the injection velocity of the (lower) "fuel" stream, the stoichiometry for the flip experiments, and the density ratio of the fuel and air streams. As expected, mixing increases with increasing distance from the injection surface. The mixed fluid fraction increases by 12% when changing the fuel-to-air stream density ratio from 1 to 0.2. Comparisons with measurements at subsonic (high-speed) "air" stream velocities show that the trend of decreasing mixing with increasing speed documented in free-shear layer flows is also encountered in these flows. The current geometry produces higher mixing levels than do free shear layers.

show abstract

“…However, because of the supersonic crossflow, the residence time of fuel is too short to achieve the complete mixing between injectant and crossflow [2]. To improve the mixing efficiency between the fuel and air, injection strategies in scramjet engines have been investigated extensively , such as transverse jet [3][4][5][6], ramp jet [7,8], aerodynamic ramp jet [9,10], pylon jet [11,12] and strut jet [13].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%