Abstract
在現今的吸氣式推進系統中，固態燃料衝壓推進器擁有構造簡單、比衝值高、可靠度高、及價廉等多項優點，是一種極具開發價值的火箭推進器；其燃燒室之設計基本上為一壁面今固態燃料之突張燃燒室，因此，在燃燒時壁面之固態燃料將熱解而進入流場，這些熱解燃料對流場有何種程度的影響，乃為設計燃燒室之重要參數之一，此即為本文探討的主題。本文係以實驗方式探討在等溫流場中，用以模擬熱解燃料蒸發之壁面質傳對其流場特性的影響，以期獲得應用於固態燃料衝壓推進器之突張式燃燒室的基本流體動力特性，以做為進一步研析其熱動力特性的基礎。在實驗中，以壁面質傳方式模擬熱解燃料之蒸發，主要之量測儀器則為二維雷射都卜勒測速儀，探討的重點擺在複接觸長度的量測，流場中縱向平均速度、雷諾剪應力、及紊流強度之分佈，以及迴流區與剪流層之基本結構分析。由於以往的文獻大都偏向於基本突張流場的探討，考慮的參數較小提及壁面質傳之效應，且在雷諾數效應的考慮上與實際燃燒室之進口流速（約0.2-0.3 ）馬赫亦有差距；因此，本文所考慮的參數乃以壁面質傳（0-360 l/min ）與雷諾數相對之進口流速為21-85 m/s ）為主，導致突張效果之背向階梯高度則固定為1.5 ㎝。實驗結果顯示壁面質傳與雷諾數的增加皆使複接觸長度有略為縮短的趨勢，且雷諾數之效應較為明顯。其次，最大迴流速度發生於複接觸點上游兩倍階梯高度的位置，其值小於自由流流速之20％，且其迴流流速隨壁面質傳量或雷諾數的增加而有降低的趨勢。在紊流強度與雷諾剪應力方面，壁面質傳的增加將使迴流區中之紊流強度及雷諾剪應力呈現先降後增的趨勢；而雷諾數的效應主要表現於剪流層中，雷諾數的增加將使剪流層中雷諾剪應力皆發生於複接觸區域附近的剪流層中，壁面質傳將導致其值先降後增，雷諾數對此極值之效應則有先增後降的趨勢。