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被动型离子液体电喷推力器寿命影响因素分析
1
作者 武志文 孙伟 +4 位作者 郭云涛 孙振宁 杜泽宁 李锦 王宁飞 《宇航学报》 北大核心 2025年第1期157-167,共11页
被动型离子液体电喷推力器具备结构简单、体积小、比冲高等特点。分析了工程化应用对寿命和总冲提出的需求,总结了国内外研究单位在被动型电喷推力器寿命方面的研究现状。随后针对影响推力器寿命的因素展开分析,包括短路、放电、推进剂... 被动型离子液体电喷推力器具备结构简单、体积小、比冲高等特点。分析了工程化应用对寿命和总冲提出的需求,总结了国内外研究单位在被动型电喷推力器寿命方面的研究现状。随后针对影响推力器寿命的因素展开分析,包括短路、放电、推进剂供给不稳定、电化学反应和提取极腐蚀。最后提出了延长被动型电喷推力器寿命的策略,包括使用小型化泵阀和自由液面储箱、开发与推力器工况相匹配的高比表面积电极和通过精密加工和装配技术获得更精确的电极参数。所提策略为被动型离子液体电喷推力器的设计和工程化应用提供了参考。 展开更多
关键词 电推进 被动型 离子液体 电喷推力器 寿命
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触发激励下固体火箭发动机声腔特性实验
2
作者 曾佳进 李军伟 +4 位作者 李强 李涛 张文昊 卢健程 王宁飞 《兵工学报》 北大核心 2025年第2期314-325,共12页
为研究外部激励对固体火箭发动机稳定性的影响,搭建脉冲触发下固体火箭发动机声腔特性模型实验系统,开展固体火箭发动机轴向和径向空腔激励实验,分析节流孔径和触发方式对声腔振幅和衰减系数的影响。喉部节流工况下燃烧室中激发6阶以上... 为研究外部激励对固体火箭发动机稳定性的影响,搭建脉冲触发下固体火箭发动机声腔特性模型实验系统,开展固体火箭发动机轴向和径向空腔激励实验,分析节流孔径和触发方式对声腔振幅和衰减系数的影响。喉部节流工况下燃烧室中激发6阶以上轴向振荡,获取了各阶振荡固有频率和衰减系数。研究结果表明:利用互相关分析测得燃烧室声速接近604.2 m/s,基于实测声速的频率预示误差为10.1%;振荡按衰减快慢可划分为两个阶段,脉冲器输入发动机压力振荡频率及发动机各阶模态振荡幅值均随节流孔径增大而增大,同时第1阶段衰减变快,而第2阶段衰减变慢,第1阶段在燃烧室头部轴向激励产生的振荡衰减快于径向激励,非线性特征更强。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 固有频率 衰减系数 脉冲触发 互相关分析
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超声速喷管扩张型面对水下喷气推进振荡特性的影响
3
作者 王德友 李世鹏 +2 位作者 郭宝俊 张北辰 王宁飞 《兵工学报》 北大核心 2025年第2期240-253,共14页
为研究超声速喷管扩张型面对水下火箭推进喷管多相流动与推进性能的影响,对具有不同扩张段型面的锥形和抛物型喷管在变深度静水环境、过膨胀条件下的流动过程进行数值模拟。基于流体体积多相流模型建立水下超声速燃气射流计算模型,详细... 为研究超声速喷管扩张型面对水下火箭推进喷管多相流动与推进性能的影响,对具有不同扩张段型面的锥形和抛物型喷管在变深度静水环境、过膨胀条件下的流动过程进行数值模拟。基于流体体积多相流模型建立水下超声速燃气射流计算模型,详细分析扩张型面类型和关键参数对喷管近场流动结构、流动分离特征和推力振荡特性的影响规律。研究结果表明:深水工作喷管内的分离激波结构高度不稳定,扩张段分离点处还可能呈现气-液分离,喷管推力在满流值的基础上振荡;抛物型喷管内存在流动分离模式的动态转换,受限激波分离下气-液分离现象不显著,与型面参数相比,型面类型的影响更为突出,抛物型喷管的推力振荡比锥形喷管更缓和,且在大水深下的差异更明显;在90 m水深下,不同型面喷管平均推力的最大差异达到基准抛物型喷管的10.13%。 展开更多
关键词 水下喷气推进 超声速燃气射流 喷管型面 流动分离 推力振荡
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固化降温-立式贮存下固体火箭发动机装药结构响应缩比关系研究
4
作者 张源 王江涛 +2 位作者 周涛 刘向阳 王宁飞 《推进技术》 北大核心 2025年第2期277-287,共11页
为研究固体火箭发动机在固化降温-立式贮存载荷下药柱结构响应的缩比关系,在弹性假设下,从弹性力学三个基本方程出发并考虑温度的影响,利用量纲分析法通过定义各参数的特征量,推导了固体火箭发动机装药结构响应缩比相似基准。考虑蠕变效... 为研究固体火箭发动机在固化降温-立式贮存载荷下药柱结构响应的缩比关系,在弹性假设下,从弹性力学三个基本方程出发并考虑温度的影响,利用量纲分析法通过定义各参数的特征量,推导了固体火箭发动机装药结构响应缩比相似基准。考虑蠕变效应,利用有限元软件分析了固化降温-立式贮存1年后药柱和药柱/绝热层界面的结构响应,讨论了缩比相似基准在不同工况下的适用性。建立了药柱前后端部轴向位移与时间和缩比率的关系,基于该关系预测了立式贮存3年后药柱端部最大轴向位移量。结果表明:建立的缩比相似基准适用于固化降温工况,立式贮存工况下不同缩比率药柱沿不同特征路径的应力与应变分布规律相似,相差不超过4%,但药柱/绝热层界面应力响应差别较大,立式贮存3年后药柱端部最大轴向位移量的预测值与计算值相比误差不超过3%。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 立式贮存 量纲分析 缩比关系 结构响应预测
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脉冲触发对固体火箭发动机内弹道和瞬态流场特性的影响
5
作者 卢健程 李军伟 +3 位作者 张文昊 曾佳进 牛俊博 王宁飞 《兵工学报》 北大核心 2025年第1期176-191,共16页
为研究脉冲触发对固体火箭发动机内弹道及瞬态流场特性的影响,利用数值计算方法建立脉冲触发器内弹道模型、发动机侵蚀燃烧模型以及动态流场仿真模型,对固体火箭发动机脉冲触发过程进行瞬态流场仿真。研究结果表明:与实验结果相比,压强... 为研究脉冲触发对固体火箭发动机内弹道及瞬态流场特性的影响,利用数值计算方法建立脉冲触发器内弹道模型、发动机侵蚀燃烧模型以及动态流场仿真模型,对固体火箭发动机脉冲触发过程进行瞬态流场仿真。研究结果表明:与实验结果相比,压强预示误差小于5%;脉冲触发使得燃烧室内横向气流速度增大,靠近脉冲端的推进剂发生了侵蚀燃烧,侵蚀燃烧对压强抬升的贡献高达44%;脉冲触发时,越靠近脉冲入口的推进剂受侵蚀燃烧越严重,侵蚀比最大可达7.32;改变脉冲药量研究发现,脉冲药量越大,发动机压强峰值越大,压强抬升率和脉冲结束后的衰减率越大。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 脉冲触发 侵蚀燃烧 流场仿真
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轴向分布热源激励下的Rijke型热声不稳定性的仿真研究
6
作者 孙宏权 张浩 +1 位作者 李新艳 王宁飞 《火箭推进》 北大核心 2025年第1期168-176,共9页
热声不稳定性是发生在燃烧室内由燃烧释放的热脉动和燃烧室内声场之间相互耦合而产生的一种高幅自激振荡,可能对燃烧室结构造成严重地破坏。通过数值仿真方法,建立了Rijke型热声系统模型,重点研究了轴向热源分布特性对系统热声不稳定性... 热声不稳定性是发生在燃烧室内由燃烧释放的热脉动和燃烧室内声场之间相互耦合而产生的一种高幅自激振荡,可能对燃烧室结构造成严重地破坏。通过数值仿真方法,建立了Rijke型热声系统模型,重点研究了轴向热源分布特性对系统热声不稳定性非线性行为的影响。结果表明,轴向热源的宽度及其在燃烧室中的分布位置对于热声系统的失稳行为具有显著的调节作用。具体而言,热源宽度越小,系统倾向于经历亚临界Hopf分岔,进而导致失稳。此外,研究结果表明,存在一个特定的热源宽度和轴向位置,使热声振荡的幅值达到最大。这些发现对深入理解热声不稳定性的物理机制、预测其发展过程及优化燃烧室设计具有重要的理论及实际意义。 展开更多
关键词 热声不稳定 Rijke型热声系统 分布热源 Hopf分岔
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高密度吸热型碳氢燃料再生冷却与结焦积碳研究进展
7
作者 马正正 毛倩 +2 位作者 程弋凡 石保禄 王宁飞 《航空兵器》 北大核心 2025年第1期23-39,共17页
超燃冲压发动机在高马赫数下承载的热负荷远超材料的耐温极限。再生冷却是解决上述问题的最经济有效的热防护手段之一。本文针对吸热型碳氢燃料在再生冷却通道内的流动换热、跨临界相变、超临界裂解以及气固壁面结焦积碳之间的复杂耦合... 超燃冲压发动机在高马赫数下承载的热负荷远超材料的耐温极限。再生冷却是解决上述问题的最经济有效的热防护手段之一。本文针对吸热型碳氢燃料在再生冷却通道内的流动换热、跨临界相变、超临界裂解以及气固壁面结焦积碳之间的复杂耦合过程,回顾了再生冷却领域的相关研究进展,总结了吸热型碳氢燃料的热沉测定方法,讨论了燃料热沉的热物性(物理热沉)在超临界相变过程中的变化和热解反应路径对化学热沉的影响;系统分析了燃料在再生冷却通道内的结焦积碳定量测量方法,通过已有实验和模拟讨论了结焦积碳的反应路径,揭示了影响结焦积碳量和形貌的关键影响因素,并从燃料添加剂和再生冷却壁面修饰两方面对结焦积碳的抑制方法进行了阐述。最后,讨论了实验室尺度的单管通道到实际应用尺度的多管并联通道内的流动换热特性,将再生冷却通道内的流动、燃料相变、热解和结焦积碳相耦合进行了综合分析,为超燃冲压发动机再生冷却技术的优化提供了理论支持。 展开更多
关键词 高密度碳氢燃料 热沉 再生冷却 结焦积碳 换热 超燃冲压发动机 高超声速
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燃烧室双旁侧二次进气固体燃料冲压发动机燃烧特性
8
作者 常亚 武志文 +3 位作者 王锐 高琨鹏 章喆 王宁飞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4451-4461,共11页
针对固体燃料冲压发动机中因扩散燃烧带来的燃速与燃烧效率偏低问题,提出一种燃烧室双旁侧二次进气固体燃料冲压发动机方案,以提高固体燃料冲压发动机燃烧性能。基于标准k-ε湍流模型和涡耗散方程建立冲压发动机燃烧模型,并对冲压发动... 针对固体燃料冲压发动机中因扩散燃烧带来的燃速与燃烧效率偏低问题,提出一种燃烧室双旁侧二次进气固体燃料冲压发动机方案,以提高固体燃料冲压发动机燃烧性能。基于标准k-ε湍流模型和涡耗散方程建立冲压发动机燃烧模型,并对冲压发动机基本模型(无旁侧进气)与双旁侧二次进气冲压发动机模型的内流场、燃面退移速率、燃烧效率等展开仿真计算,同时研究了旁路比对双旁侧二次进气冲压发动机性能的影响。仿真结果表明:燃烧室双旁侧二次进气冲压发动机内流场将出现二次回流区、旋流区等新的流场特征,在一定程度上有助于增强发动机掺混燃烧;燃烧效率和比冲随旁路比的增加呈现先增加、后降低趋势,并在旁路比为60%时二者最高,相较冲压发动机基本模型燃烧效率提升了将近40%、比冲提高了12.09%;推力随旁路比增加整体呈现增加趋势,在旁路比为60%时增量最大,之后推力增益效果随着旁路比的增加逐渐减小。 展开更多
关键词 固体燃料冲压发动机 二次进气 燃面退移速率 燃烧效率 推力 比冲
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双燃烧室冲压发动机增强燃烧及发动机性能研究
9
作者 吴宪举 魏志军 +3 位作者 王宁飞 林朝斌 韩万之 杨光 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期112-124,共13页
为深入理解双燃烧室冲压发动机(DCR)增强燃烧机理,以超燃冲压发动机(SCR)为参照,基于CFD数值模拟技术对两类发动机进行了性能对比。燃料选用煤油C12H23,当量比0.8,采用六组分四步化学反应机理。结果表明,DCR能够增强燃烧并提高燃烧效率... 为深入理解双燃烧室冲压发动机(DCR)增强燃烧机理,以超燃冲压发动机(SCR)为参照,基于CFD数值模拟技术对两类发动机进行了性能对比。燃料选用煤油C12H23,当量比0.8,采用六组分四步化学反应机理。结果表明,DCR能够增强燃烧并提高燃烧效率,且马赫数升高后,其提升效果不降反升。DCR增强燃烧机理在于两点:一是亚燃室的高温高压有效缩短了点火延迟进而促进了燃烧;二是其特殊的“三明治”火焰结构,反应区可同时向内外两个维度传播燃烧,反应面积大幅增大使得燃烧效率更高。DCR也能够提升发动机性能,但当马赫数升高后,由于DCR总压损失明显增大,其性能提升优势有所减弱。 展开更多
关键词 DCR 增强燃烧 燃烧效率 点火延迟 “三明治”火焰结构 气流推力函数
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空心阴极羽流等离子体放电不稳定性二维仿真模型
10
作者 田丰 苗龙 +4 位作者 梁福文 宋家辉 何梓豪 武志文 王宁飞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1208-1218,共11页
空心阴极放电过程中空间电势振荡会影响其工作性能,振荡过程产生的高能离子会对阴极孔产生溅射腐蚀,进而严重影响空心阴极的使用寿命。建立由质点网格(Particle-in-Cell,PIC)模型、振荡幅值模型与等效电路模型组成的一体化耦合模型来计... 空心阴极放电过程中空间电势振荡会影响其工作性能,振荡过程产生的高能离子会对阴极孔产生溅射腐蚀,进而严重影响空心阴极的使用寿命。建立由质点网格(Particle-in-Cell,PIC)模型、振荡幅值模型与等效电路模型组成的一体化耦合模型来计算空心阴极放电过程电势振荡特性。采用PIC模型计算不同放电电流、放电电压及气体流量下羽流等离子体放电特性,获得羽流的电势、等离子数密度、电场强度和电子温度等时均参数的空间分布。基于等离子体聚集与耗散理论,建立电势振荡幅值模型,根据计算得到的时均参数来预估空间电势振荡幅值。将等离子体时均参数以及电势幅值振荡参数作为输入参数,代入到空心阴极放电等效电路模型中,从而得到相应工况下的电势振荡波形图。通过和实验结果对比发现,所建立的一体化耦合模型能较好地预估空心阴极羽流等离子体电势振荡特性,研究成果可用于指导空心阴极稳定放电,提升空心阴极在轨工作时限。 展开更多
关键词 空心阴极 质点网格模型 电势振荡 等效电路模型 等离子体聚集与耗散
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脉冲触发对固体火箭发动机内弹道压强抬升的影响
11
作者 张文昊 李军伟 +3 位作者 曾佳进 卢健程 牛俊博 王宁飞 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期310-320,共11页
为了解固体火箭发动机在脉冲触发激励下的工作性能,设计了一种脉冲触发实验系统并开展实验研究,建立了脉冲触发内弹道模型。结果表明,实验系统压强抬升响应时间在25 ms以内,相较于延长段位置,发动机头部的压强扰动更大,扰动传播速度为12... 为了解固体火箭发动机在脉冲触发激励下的工作性能,设计了一种脉冲触发实验系统并开展实验研究,建立了脉冲触发内弹道模型。结果表明,实验系统压强抬升响应时间在25 ms以内,相较于延长段位置,发动机头部的压强扰动更大,扰动传播速度为1259 m/s;脉冲触发器峰值压强与发动机压强抬升预示误差均小于6%;延长段越长,脉冲触发产生的压强抬升越小;脉冲药量越大,压强抬升越大,脉冲药量与压强抬升呈近线性关系,药量从3 g增加到8 g,发动机压强抬升率从8.142%提升到31.594%;发动机压强抬升随脉冲触发器节流孔径的提升显著增大,孔径从1 mm增大到4 mm,压强抬升率从1.656%提升到了27.448%,壅塞作用导致1 mm的节流孔径无法达到脉冲触发效果;发动机压强抬升随着发动机喉径的增大而减小,喉径从12.50 mm提升到14.00 mm,压强抬升率从19.204%降低到了14.771%;对于本实验系统,触发时刻对发动机压强抬升影响小。 展开更多
关键词 脉冲触发 固体火箭发动机 内弹道 压强抬升 复合推进剂
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液体火箭发动机隔板研究综述
12
作者 李效斯 黄佳琦 +2 位作者 逄凯 李新艳 王宁飞 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期129-138,共10页
隔板是在液体火箭发动机当中用来抑制不稳定燃烧的一种阻尼装置,国内外多种型号的运载火箭都通过隔板消除了不稳定燃烧,得益于其简单的结构和较好的阻尼效果,隔板将在当下和未来保障推进系统稳定运行。简要介绍了隔板的结构形式,分析了... 隔板是在液体火箭发动机当中用来抑制不稳定燃烧的一种阻尼装置,国内外多种型号的运载火箭都通过隔板消除了不稳定燃烧,得益于其简单的结构和较好的阻尼效果,隔板将在当下和未来保障推进系统稳定运行。简要介绍了隔板的结构形式,分析了隔板的存在对燃烧室内燃烧过程和声场的影响机理,给出了隔板的结构参数(隔板形式、叶片长度、叶片数量等)对阻尼效果的影响,分析了国内外针对隔板的研究成果。最后,基于当前的研究现状提出了对隔板未来研究的展望。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 不稳定燃烧 隔板 阻尼机理 综述
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离子发动机栅极材料差分溅射产额分布特性仿真
13
作者 朱政羲 苗龙 +4 位作者 耿海 郭德洲 杨统勋 何梓豪 王宁飞 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第4期450-458,共9页
针对离子发动机栅极溅射原子空间分布不明确导致栅极腐蚀模型预测偏差大的问题,采用SDTrimSP程序模拟离子轰击栅极材料的溅射过程;系统研究离子入射能量、入射角度以及离子种类对钼栅极材料差分溅射产额的影响。发现正入射条件下的差分... 针对离子发动机栅极溅射原子空间分布不明确导致栅极腐蚀模型预测偏差大的问题,采用SDTrimSP程序模拟离子轰击栅极材料的溅射过程;系统研究离子入射能量、入射角度以及离子种类对钼栅极材料差分溅射产额的影响。发现正入射条件下的差分溅射产额仿真结果与实验具有较好的一致性。重点关注斜入射条件下差分溅射产额在不同方位角下的分布轮廓,并通过Modified-Zhang公式对差分溅射产额进行拟合,以拟合结果作为材料边界条件输入溅射腐蚀—再沉积模型,较为真实地模拟了栅极材料的腐蚀过程。以上研究可为离子发动机栅极组件腐蚀形貌的精确预测提供参考。 展开更多
关键词 离子发动机 钼栅极材料 差分溅射产额 斜入射 腐蚀—再沉积模型
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宽温域宽应变率下丁羟四组元HTPB推进剂单轴压缩力学行为
14
作者 王冉 武毅 +2 位作者 白龙 张益铭 王宁飞 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期183-192,共10页
为研究丁羟四组元端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂在宽温域宽应变率下的单轴压缩力学行为,基于万能材料试验机、高速液压伺服试验机、分离式霍普金森压杆,结合可程式恒温恒湿试验机等温控手段,开展了宽温域宽应变率下的推进剂单轴压缩力学... 为研究丁羟四组元端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂在宽温域宽应变率下的单轴压缩力学行为,基于万能材料试验机、高速液压伺服试验机、分离式霍普金森压杆,结合可程式恒温恒湿试验机等温控手段,开展了宽温域宽应变率下的推进剂单轴压缩力学性能实验,获取了-40,-25,-10,20,50℃5个温度下10-4~103 s-1应变率的丁羟四组元HTPB推进剂的应力应变曲线,并建立了HTPB推进剂的分段式单轴压缩率温本构关系。结果表明,HTPB推进剂的力学响应存在显著的率温相关性,在任意应变率下其力学响应都呈阶段性变化,即线弹性阶段⁃非线性屈服阶段⁃应变软化阶段或应变硬化阶段;且在高应变率下,非线性屈服行为后的应变软化现象明显弱于低、中应变率。此外,高应变率时,随着温度的降低,应力应变曲线的变化速率逐渐减缓;而低、中应变率却恰恰相反,随着温度的降低,应力应变曲线的变化速率逐渐加快。HTPB推进剂的力学强度随着温度的降低显著增大,温度从50℃降低至-40℃时,HTPB推进剂试件在宽应变率作用下的最大应力从2.2~8.8 MPa增长至约11~22 MPa。同时基于实验数据构建了分段式率温本构关系,发现其在温度较高时拟合效果更好,能够较好地预测HTPB推进剂的力学行为。 展开更多
关键词 丁羟四组元HTPB推进剂 宽温域 宽应变率 力学性能 单轴压缩本构关系
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摩擦力对空间非导电绳系释放动力学的影响
15
作者 梁福文 苗龙 +4 位作者 田丰 宋家辉 白松 何梓豪 王宁飞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1158-1167,共10页
当前空间非导电绳系释放过程因摩擦力数据缺乏,导致释放动力学仿真结果不能有效反映真实情况。为此,基于绳系地面释放平台,开展非导电绳系释放摩擦力测量实验,研究了系绳材料、直径、缠绕方向和释放速度对系绳释放所受摩擦力的影响,阐... 当前空间非导电绳系释放过程因摩擦力数据缺乏,导致释放动力学仿真结果不能有效反映真实情况。为此,基于绳系地面释放平台,开展非导电绳系释放摩擦力测量实验,研究了系绳材料、直径、缠绕方向和释放速度对系绳释放所受摩擦力的影响,阐明非导电绳系释放过程影响球形效应不稳定现象的主要因素,确定非导电绳系释放摩擦力与释放条件之间的定量关系。进一步建立考虑摩擦力的绳系释放动力学模型。仿真结果表明,非导电绳系释放摩擦力对释放过程影响较大,对于500 m长的系绳,初始释放速度为2 m/s,在未考虑释放摩擦力时,绳系释放完成时间与考虑摩擦力的实际情况相差约20%。 展开更多
关键词 空间绳系 释放摩擦力 地面实验 释放速度 动力学仿真
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入口流场不均匀性对固体火箭发动机大膨胀比喷管内流场的影响
16
作者 高惊涛 孙宏权 +1 位作者 李新艳 王宁飞 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期547-556,共10页
在高机动飞行过程中,固体火箭发动机承受长时间的小过载会导致喷管入口处燃气方向改变,而药柱空间非均匀燃烧又会导致燃气密度分布不均匀,从而影响喷管入口处质量通量分布。二者均会造成入口燃气流动非均匀性,这是引起喷管流场不均匀性... 在高机动飞行过程中,固体火箭发动机承受长时间的小过载会导致喷管入口处燃气方向改变,而药柱空间非均匀燃烧又会导致燃气密度分布不均匀,从而影响喷管入口处质量通量分布。二者均会造成入口燃气流动非均匀性,这是引起喷管流场不均匀性的主要原因之一,直接影响发动机性能。以膨胀比为100的固体火箭发动机喷管为研究对象,改变入口处质量通量分布规律与入射方向,结合计算流体力学软件研究入口流场不均匀性对喷管内流场的影响规律。结果表明:当喷管入口质量通量呈抛物面分布时,入口的不均匀性对喷管内流场影响较小,在喷管喉部位置不均匀效应基本消除;由俯仰过载导致燃气非垂直入射时,喷管入口位置流场周向不均匀性高达23%;随着燃气充分膨胀,不均匀效应减弱,在喷管扩张比达到92.8时,流场基本均匀,但是在有限扩张比条件下由入射角度导致的流场不均匀效应无法完全消除。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 喷管 大膨胀比 流动不均匀 内流场
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微真空电弧推力器阴极斑点烧蚀特性数值计算研究
17
作者 苗龙 陆昶 +2 位作者 白松 廖煜淦 王宁飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期282-290,共9页
为了研究放电参数及阴极材料对微真空电弧推力器(μVAT)烧蚀与推力性能的影响规律,本文建立了μVAT阴极斑点烧蚀模型,完成了对推力器工作性能的数值计算研究,通过与实验数据对比验证了模型有效性。本文系统比较了几种典型阴极材料(Al,Ti... 为了研究放电参数及阴极材料对微真空电弧推力器(μVAT)烧蚀与推力性能的影响规律,本文建立了μVAT阴极斑点烧蚀模型,完成了对推力器工作性能的数值计算研究,通过与实验数据对比验证了模型有效性。本文系统比较了几种典型阴极材料(Al,Ti,Cu)的烧蚀特性,并获得了微真空电弧推力器工作中离子电流、阴极烧蚀率、阴极斑点烧蚀半径、推力、比冲、推功比及效率等性能参数与电弧电流之间的定量关系。结果表明,工作过程中电弧电流的变化及阴极材料的选取都会对推力器的工作性能产生较为显著的影响。综合考虑各目标性能参数需求,当使用铜作为阴极材料时推力器综合性能最优。 展开更多
关键词 微真空电弧推力器 阴极斑点模型 电弧电流 烧蚀率 推力性能
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固体火箭发动机中铝粉燃烧研究概述 被引量：20
18
作者 王宁飞 苏万兴 +1 位作者 李军伟 张峤 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期61-66,共6页
介绍了固体火箭发动机中单个铝颗粒燃烧模型的发展与铝颗粒的燃烧特性;阐述了铝粉分布燃烧现象、分布燃烧放热与声场的耦合关系及其对发动机稳定性的增益作用;总结了惰性颗粒的阻尼理论以及在表面旋涡脱落条件下惰性颗粒对压强振荡的放... 介绍了固体火箭发动机中单个铝颗粒燃烧模型的发展与铝颗粒的燃烧特性;阐述了铝粉分布燃烧现象、分布燃烧放热与声场的耦合关系及其对发动机稳定性的增益作用;总结了惰性颗粒的阻尼理论以及在表面旋涡脱落条件下惰性颗粒对压强振荡的放大作用;提出了应从复杂流场中全面考虑铝粉燃烧对发动机的增益与阻尼作用,建立其对发动机工作稳定性影响的综合判据的观点。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 铝颗粒 燃烧模型 分布燃烧 微粒阻尼 旋涡脱落
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固体火箭燃烧室内微粒分布的实验研究 被引量：18
19
作者 王宁飞 陈龙 +1 位作者 赵崇信 李上文 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第4期24-27,共4页
介绍一种实时脉冲取样器用于测定团体火箭燃烧室内凝相微粒尺寸分布技术。实验结果表明：含铝推进剂微粒呈二模态或三模态分布，燃烧室内压力大，微粒趋大；燃烧室压力很小，微粒亦趋大，有一最小尺寸的压力值。残渣影响微粒尺寸测量，... 介绍一种实时脉冲取样器用于测定团体火箭燃烧室内凝相微粒尺寸分布技术。实验结果表明：含铝推进剂微粒呈二模态或三模态分布，燃烧室内压力大，微粒趋大；燃烧室压力很小，微粒亦趋大，有一最小尺寸的压力值。残渣影响微粒尺寸测量，而推进剂燃烧特性将直接影响着微粒尺寸分布。 展开更多
关键词 固体推进剂 火箭发动机 燃烧室 粒度分布
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硼颗粒点火和燃烧研究进展 被引量：14
20
作者 王宁飞 关大林 范红杰 《含能材料》 EI CAS CSCD 2001年第2期86-89,共4页
综述了国内外硼颗粒点火和燃烧的研究状况 ;讨论了改善硼颗粒点火和燃烧行为的途径。指出硼表面的氧化物是造成硼点火困难和燃烧效率低的主要因素 ;在含硼推进剂中使用细粒径的硼 ,对硼进行包覆并添加其它组分 。
关键词 硼 点火 燃烧 固体推进剂
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