-
题名延伸段压强分布对双钟形喷管模态转换速率的影响机理
- 1
-
-
作者
刘亚洲
李钰航
胡海峰
杨建文
-
机构
西安航天动力研究所
-
出处
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期44-53,共10页
-
文摘
为揭示延伸段压强分布对双钟形喷管模态转换过程的影响机理,采用仿真、试验和理论分析并举的方法,对不同延伸段压强分布的双钟形喷管的模态转换过程开展了研究。结果表明:当实际工作落压比大于最大理论分离落压比时,分离点在非负压强梯度的延伸段型面上稳定存在的落压比平衡条件被打破,故其模态转换过程随分离点的移动快速进行。同时,因落压比失衡机制的存在,快速模态转换构型在正/逆转换间存在迟滞现象。顺压梯度延伸段型面则能够满足分离点稳定存在所需的工况平衡条件,故模态转换过程缓慢,且在此过程中并无迟滞现象的出现。
-
关键词
双钟形喷管
延伸段型面
流动分离
模态转换
迟滞现象
-
Keywords
dual-bell nozzle
extended contour
flow separation
mode transition
hysteresis phenomenon
-
分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名双钟形喷管流动振荡特性的实验研究
- 2
-
-
作者
刘亚洲
王壮
胡海峰
杨建文
-
机构
西安航天动力研究所
-
出处
《固体火箭技术》
CSCD
北大核心
2024年第6期867-875,共9页
-
基金
国家自然科学基金(52005385)。
-
文摘
为揭示双钟形喷管内的流动振荡现象,开展了不同延伸段压力分布的双钟形喷管流动振荡特性的风洞实验研究,获得了不同流动状态下的流场振荡特性。结果表明,不论处于分离还是满流状态下,双钟形喷管流场均存在由回流区声学谐振和激波非定常脉动引起的低频振荡(约180 Hz)现象。然而,在分离不断增大的过程中,激波脉动被抑制,振荡现象显著减弱。当快速模态逆转换过程完成后,在分离激波由运动突然转为相对稳定时,流动产生一定的冲击效应,振荡幅值被放大约5倍,随后又迅速衰减。在双钟形喷管的结构设计过程中,需要避免喷管结构的特征频率与流动振荡的特征频率共振,同时需关注快速模态转换完成后的冲击载荷。
-
关键词
双钟形喷管
流动分离
低频振荡
激波脉动
-
Keywords
dual-bell nozzle
flow separation
low frequency oscillation
shock wave pulsation
-
分类号
V435
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名双钟形喷管在分离工作阶段的吸气阻力分析
- 3
-
-
作者
刘亚洲
曹晨
胡海峰
杨建文
-
机构
西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室
-
出处
《火箭推进》
CAS
北大核心
2024年第2期88-97,共10页
-
基金
国家自然科学基金(52005385)。
-
文摘
在低空工作阶段产生于回流区的吸气阻力对双钟形喷管的性能具有不可忽视的影响。采用仿真手段对不同设计参数的双钟形喷管的吸气阻力进行了研究,获得了其在不同飞行高度下的阻力系数。研究结果表明,吸气阻力并不总是如已有文献认为的随飞行高度的增加而不断减小。延伸段顺压梯度分布的双钟形喷管的吸气阻力随飞行高度的增加不断减小;延伸段等压或逆压梯度分布的双钟形喷管的吸气阻力随飞行高度的增加呈现出先减小后增加的趋势,拐点出现在2 km处。该现象出现的原因在于,不同构型的双钟形喷管在0~8 km左右的分离工作阶段,回流区轴向尺寸和回流与大气间的压力差随飞行高度的变化趋势不同。此外,增加基础段长度和面积比、减小延伸段长度和面积比均有利于减小吸气阻力,阻力系数的减小幅度为1%~2%。
-
关键词
双钟形喷管
吸气阻力
流动分离
马赫反射
规则反射
-
Keywords
dual-bell nozzles
aspiration drag
flow separation
mach reflection
regular reflection
-
分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名双钟形喷管流场数值模拟与试验验证
被引量：3
- 4
-
-
作者
郑孟伟
朱森元
张扬军
-
机构
北京航天动力研究所
清华大学汽车工程系
-
出处
《导弹与航天运载技术》
北大核心
2005年第2期26-30,共5页
-
基金
国家 863-2资助项目(2002AA722020)
-
文摘
采用SSTk ω湍流模型封闭轴对称粘性可压缩N S方程组,对双钟形喷管在不同环境压力下的流场进行数值模拟,并与相应的冷吹风试验结果进行对比验证。对比结果显示,数值模拟与冷吹风试验结果在流场结构及性能曲线上均吻合良好。这表明,该数值计算模型可有效应用于双钟形喷管的数值模拟及性能分析。计算和试验结果还显示:低空工况下,双钟形喷管在型面转折点处出现流动分离,喷管性能接近于小面积比基弧段喷管;高空工况则气流可完全附着于延伸段壁面,喷管总面积比得到有效应用。这一结果验证了双钟形喷管的高度补偿特性。
-
关键词
双钟形喷管
高度补偿
数值分析
冷流试验
航天技术
航天运载器
-
Keywords
Dualbell nozzle
Altitude compensation
Numerical analysis
Cold flow test.
-
分类号
V455
[一般工业技术—材料科学与工程]
TP14
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
-
-
题名双钟形喷管的临界评估
被引量：2
- 5
-
-
作者
洪流
-
出处
《火箭推进》
CAS
1998年第5期17-34,共18页
-
文摘
本文对双钟形喷管作了临界评估。对双钟形喷管内基本流场的发展、基准喷管型面的设计方法和喷管延伸段的壁面反射进行了讨论。重点考虑从海平面状态到真空状态的转捩性质和它对喷管延伸段型面类型的依赖性。本文中给出了双钟型喷管的参数法数值模拟性能结果,这些计算用来研究双钟形喷管型面造成的附加性能损失,由欧洲航天局完成欧洲未来空间运输研究计划中的先进空间运输构思合同。强调了对双钟形喷管作进一步实验研究的必要性,从而更好地理解双钟形喷管的流场转捩。最后,讨论了转捩现象对系统的附加影响,通过改变室压来保证从壁面反射(海平面工作)到出口平面(真空工作)可控制分离点的突然跳跃,以改善性能。
-
关键词
双钟形喷管
临界评估
数值计算
型面设计
流动分离
-
分类号
V432
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
-
题名不同设计型面对双钟形喷管性能影响
被引量：2
- 6
-
-
作者
杨建文
付秀文
刘亚洲
周立新
-
机构
西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室
-
出处
《火箭推进》
CAS
2021年第5期14-21,共8页
-
基金
国家级重点实验室基金项目(HTKJ2020KL011005)。
-
文摘
通过对室压8.5 MPa、基准喷管面积比为30、喷管总面积比100的双钟形喷管进行设计和性能分析,结果表明:喷管延伸段采用抛物线法、圆弧法、最大推力喷管型面压缩法以及等角度法四种方法设计的双钟形喷管比冲性能相差小于1 m/s,等角度法在4种设计方法中比冲性能最高;从海平面到6 km高度左右时,由于喷管延伸段会产生附加阻力损失,双钟形喷管的比冲比基准喷管的比冲平均低约1.5%左右;在飞行高度7~12 km之间,双钟形喷管出口压力低于环境压力,双钟形喷管比冲低于基准喷管,在8 km高度双钟形喷管比冲比基准喷管比冲低约9.28%;随着飞行高度的增加,从12 km左右开始,双钟型喷管的比冲高于基准喷管的比冲,到50 km后,双钟型喷管的比冲比基准喷管比冲高约10.69%。
-
关键词
双钟形喷管
设计方法
性能分析
-
Keywords
dual-bell nozzle
design method
performance analysis
-
分类号
V435
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
-
