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基于代理模型的超燃冲压发动机燃烧室构型参数优化设计 被引量:2
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作者 于江飞 周子旋 +4 位作者 彭江鹏 汤涛 杨王锋 杨揖心 汪洪波 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3359-3370,共12页
针对传统超燃冲压发动机燃烧室构型设计中存在的计算周期长、试验成本高等问题,提出一种燃烧室的Kriging代理模型,并使用NSGA-Ⅱ多目标优化算法以实现对超燃冲压发动机燃烧室构型参数高效的优化设计.通过测试,将应用Kriging代理模型的... 针对传统超燃冲压发动机燃烧室构型设计中存在的计算周期长、试验成本高等问题,提出一种燃烧室的Kriging代理模型,并使用NSGA-Ⅱ多目标优化算法以实现对超燃冲压发动机燃烧室构型参数高效的优化设计.通过测试,将应用Kriging代理模型的预测结果与CFD计算结果进行对比分析,验证了该代理模型能够较为快速并准确地预测代表燃烧室性能的推力和压力损失系数.以推力和压力损失系数为优化目标,基于NSGA-Ⅱ多目标优化算法,通过该Kriging代理模型获得了Pareto最优解集;然后,采用灵敏度分析法对设计变量进行排序,成功识别出了显著影响燃烧室性能的关键构型参数;最后,基于控制变量法针对单个设计变量的变化对超燃冲压发动机燃烧室性能的影响进行研究,分析结果可以指导燃烧室的优化设计.文章研究结果可加速超燃冲压发动机燃烧室构型的优化设计,为其设计提供了一种新的思路和方法,为后续的相关研究提供了有价值的参考和借鉴. 展开更多
关键词 超燃冲压发动机燃烧室 KRIGING 代理模型 构型参数优化设计 多目标优化 NSGA-Ⅱ 优化算法
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粉末火箭发动机燃烧室燃烧流动特性研究 被引量:13
2
作者 李悦 胡春波 +1 位作者 孙海俊 邓哲 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期792-796,803,共6页
选取颗粒轨道模型,对Al/AP粉末颗粒在粉末火箭发动机内流动和燃烧进行三维数值模拟,为以Al粉末燃料和AP粉末氧化剂作为推进剂的新型燃烧室的设计以及实验研究提供参考。文中提出了一种粉末火箭发动机构型,通过对发动机燃烧室进行冷态和... 选取颗粒轨道模型,对Al/AP粉末颗粒在粉末火箭发动机内流动和燃烧进行三维数值模拟,为以Al粉末燃料和AP粉末氧化剂作为推进剂的新型燃烧室的设计以及实验研究提供参考。文中提出了一种粉末火箭发动机构型,通过对发动机燃烧室进行冷态和热态数值模拟,研究了氧燃比、Al粉末颗粒大小、燃烧室体积等因素对粉末火箭发动机燃烧室燃烧性能的影响。结果表明,一定范围内氧燃比较高时,燃烧室温度反而较低;较小粉末颗粒在燃烧室内更易离散;Al颗粒粒径越小越易燃烧,Al燃烧率也越高;验证了在Al/AP粉末火箭发动机的设计中引入特征长度来匹配Al粉粒径与燃烧室体积的合理性。 展开更多
关键词 粉末火箭发动机燃烧室 数值模拟 两相流 铝颗粒 高氯酸铵颗粒
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隔板应用于发动机燃烧室不稳定燃烧抑制中的二维数值计算分析 被引量:4
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作者 樊晓波 王敏庆 盛美萍 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第9期1118-1121,共4页
针对某水下航行器的燃烧室,用有限元的方法对隔板抑制燃烧不稳定性的声学机理进行了初步研究。利用ANSYS软件数值计算了隔板长度变化以及隔板数目变化时,对应的燃烧室声模态,并比较了它们的变化对燃烧室声模态造成的影响。计算表明:隔... 针对某水下航行器的燃烧室,用有限元的方法对隔板抑制燃烧不稳定性的声学机理进行了初步研究。利用ANSYS软件数值计算了隔板长度变化以及隔板数目变化时,对应的燃烧室声模态,并比较了它们的变化对燃烧室声模态造成的影响。计算表明:隔板抑制燃烧不稳定主要是通过对燃烧室腔体的声学共振频率进行平移,避开了与其相耦合的频率,从而达到抑制燃烧不稳定的目的。同时随着隔板长度的增加,靠近隔板处的声腔部分的切向声模态轴向化会逐步加剧,这样就可以得到更好的抑制作用。 展开更多
关键词 发动机燃烧室 隔板 燃烧不稳定性 声模态 有限元
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发动机燃烧室主动冷却管道的热-力耦合分析 被引量:2
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作者 白瑜光 张玉光 +1 位作者 原志超 高效伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1621-1627,共7页
为了准确高效地进行发动机冷却管道结构的热-力耦合数值分析,基于边界单元法提出一种冷却介质中结构对流换热过程的新型计算方法,计算过程中采用径向积分法将对流换热边界积分方程中的域积分转换为等效的边界积分,从而显著降低计算难度... 为了准确高效地进行发动机冷却管道结构的热-力耦合数值分析,基于边界单元法提出一种冷却介质中结构对流换热过程的新型计算方法,计算过程中采用径向积分法将对流换热边界积分方程中的域积分转换为等效的边界积分,从而显著降低计算难度。采用改进后的边界单元法和有限元方法分别进行发动机燃烧室主动冷却管道处的热-力耦合分析,计算并获得了该处的温度场、位移场和应力场,发现了不同物理量随管道轴向的变化规律。通过比较基于两种不同数值方法的计算结果可以发现本文数值方法在显著降低计算模型复杂度的同时,取得了合理的计算结果。因此利用本文方法可以简便有效地进行发动机燃烧室主动冷却管道结构的热-力耦合分析。 展开更多
关键词 边界单元法 径向积分法 发动机燃烧室 主动冷却管道 力耦合分析
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航空发动机燃烧室主燃区的数值模拟分析 被引量:6
5
作者 王平 张宝诚 《航空发动机》 2005年第1期47-51,共5页
概述了先进燃烧室的主燃区数值模拟,论述了采用气动喷嘴时确定边界条件的方法和模拟燃油喷嘴油滴轨迹的结果。对某型发动机燃烧室的主燃区进行了数值模拟,给出了熄火时主燃区流场。
关键词 燃烧室主燃区 数值模拟 航空发动机 数值模拟分析 发动机燃烧室 航空 燃油喷嘴 边界条件 气动喷嘴 温场
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发动机燃烧室内壁材料热环境的气动热试验模拟技术研究(英文) 被引量:1
6
作者 涂建强 陈连忠 +3 位作者 王琴 马雪松 焦廷友 陈峰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期512-519,共8页
利用超声速矩形湍流导管和等离子电弧加热器模拟了发动机燃烧室内流和高超声速飞行器外壁面外流热环境,进行了平板表面冷壁热流测量和燃烧室内壁材料考核试验。结果表明:由于辐射换热的影响,在选取的两个典型来流条件下,发动机燃烧室内... 利用超声速矩形湍流导管和等离子电弧加热器模拟了发动机燃烧室内流和高超声速飞行器外壁面外流热环境,进行了平板表面冷壁热流测量和燃烧室内壁材料考核试验。结果表明:由于辐射换热的影响,在选取的两个典型来流条件下,发动机燃烧室内流热环境下的冷壁热流比外流热环境下的高出21%和40%,但是冷壁热流的增量基本相当,约为0.70~0.80MW/m2。随着冷壁热流的增加,辐射换热产生的热流增量的影响力会逐渐减小。材料考核时,相同配方的C/SiC复合材料在内流热环境下的表面温度高出约400℃,背面温度高出约90℃,这种差异对于发动机燃烧室内壁面材料考核至关重要,必须在材料考核试验中加以考虑。 展开更多
关键词 发动机燃烧室 内流热环境 外流热环境 湍流导管 电弧加热器
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发动机燃烧室壳体的拉深工艺 被引量:1
7
作者 郭拉凤 范国勇 关世玺 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期10-13,共4页
文章分析了低合金高强度合金板塑性变形的特点,论述了各种因素对拉深工艺的影响。通过试验研究,进一步优化了模具结构,优选了工艺参数,制定了合理的退火规范和润滑方式。从而提出了一套行之有效的低合金高强度合金板的拉深工艺,确保发... 文章分析了低合金高强度合金板塑性变形的特点,论述了各种因素对拉深工艺的影响。通过试验研究,进一步优化了模具结构,优选了工艺参数,制定了合理的退火规范和润滑方式。从而提出了一套行之有效的低合金高强度合金板的拉深工艺,确保发动机燃烧室壳体的质量满足系统性能要求。 展开更多
关键词 低合金高强度合金板 发动机燃烧室壳体 拉深工艺 退火 润滑
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凹腔结构对圆形超燃冲压发动机燃烧室阻力特性影响 被引量:2
8
作者 黄伟 雷静 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期52-56,60,共6页
凹腔作为促进燃烧室中燃料与来流混合和稳定燃烧的有效手段之一,其研究已引起人们的广泛关注。采用数值模拟方法,探索了圆形超燃冲压发动机燃烧室阻力特性随凹腔结构参数的变化趋势,同时初步考察了飞行攻角对凹腔阻力特性的影响。研究发... 凹腔作为促进燃烧室中燃料与来流混合和稳定燃烧的有效手段之一,其研究已引起人们的广泛关注。采用数值模拟方法,探索了圆形超燃冲压发动机燃烧室阻力特性随凹腔结构参数的变化趋势,同时初步考察了飞行攻角对凹腔阻力特性的影响。研究发现,凹腔摩阻相比压阻很小,凹腔对燃烧室的阻力特性主要体现在其压阻上;随着后掠角的增大,热试和冷流状态下的凹腔阻力均呈现逐渐减小的趋势;随着长深比的增大,热试状态下的凹腔阻力先增加后减小,而冷流状态下的凹腔阻力则单调递减;在小攻角(-3°~3°)热试状态下,燃烧室凹腔阻力明显强于冷流状态下凹腔阻力。这对圆形超燃冲压发动机燃烧室的设计工作具有一定的指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 圆形超燃冲压发动机燃烧室 凹腔 阻力特性
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发动机燃烧室内的压力测试 被引量:2
9
作者 侯美丽 刘小洋 +1 位作者 张娟 刘永寿 《实用测试技术》 2002年第4期21-22,共2页
本文介绍一种发动机燃烧室内压力测量的新方法。测试用的体积小、耐高温的压力传感器。该传感器由一个压阻传感器芯片和一个特别设计的外壳组成。测试结果表明 :这种传感器的特殊结构和特性适合于发动机燃烧室内圆柱压力的监控。
关键词 压力测试 压力传感器 芯片 发动机燃烧室 汽车发动机
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模拟航空发动机燃烧室出口温度测量实验台 被引量:2
10
作者 佟显义 赵国昌 +1 位作者 宋丽萍 赵春雷 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第2期60-64,共5页
为准确测量高温燃气流,搭建燃气温度测量实验台,确定实验台测试段的初始参数和合适的气态燃料。通过研究分析燃料的燃烧结果,确定高速燃烧喷嘴的基本参数,计算燃气流的理论温度,给实验台各主要部件材料的选择提供参考建议。综合考虑上... 为准确测量高温燃气流,搭建燃气温度测量实验台,确定实验台测试段的初始参数和合适的气态燃料。通过研究分析燃料的燃烧结果,确定高速燃烧喷嘴的基本参数,计算燃气流的理论温度,给实验台各主要部件材料的选择提供参考建议。综合考虑上述约束条件,对实验台各主要部件的总体结构和冷却系统进行合理设计。 展开更多
关键词 航空发动机燃烧室 初始测试参数 总体结构 冷却系统 燃气温度测量
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民机发动机燃烧室设计特点与关键技术 被引量:1
11
作者 史家荣 徐华胜 《航空制造技术》 2009年第17期45-48,共4页
低排放、长寿命燃烧室的研制是民用发动机成功研制的关键,因此应针对国外现役/在研大型军用和民用航空发动机燃烧室现状,分析其设计特点和研制技术,了解并掌握长寿命、低排放燃烧室设计的关键技术以及有关排放规范,为开展民用发动机燃... 低排放、长寿命燃烧室的研制是民用发动机成功研制的关键,因此应针对国外现役/在研大型军用和民用航空发动机燃烧室现状,分析其设计特点和研制技术,了解并掌握长寿命、低排放燃烧室设计的关键技术以及有关排放规范,为开展民用发动机燃烧室研制打下基础。 展开更多
关键词 发动机燃烧室 设计特点 技术 民用发动机 民机 燃烧室设计 低排放 民用航空
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微型涡喷发动机燃烧室全覆盖气膜冷却 被引量:1
12
作者 王子硕 唐豪 刘禹 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2002-2012,共11页
为了延长微型涡喷发动机燃烧室的使用寿命,针对燃烧室壁面高温区进行全覆盖气膜冷却研究.在KJ-66微型涡喷发动机试车实验的基础上,比较实际燃烧工况下,排布方式和燃烧室外环的扩张孔对气膜冷却效果及燃烧室整体性能的影响.结果表明,在... 为了延长微型涡喷发动机燃烧室的使用寿命,针对燃烧室壁面高温区进行全覆盖气膜冷却研究.在KJ-66微型涡喷发动机试车实验的基础上,比较实际燃烧工况下,排布方式和燃烧室外环的扩张孔对气膜冷却效果及燃烧室整体性能的影响.结果表明,在实际微型涡喷发动机模型中,顺排的平均综合冷却效率低于叉排,但对壁面的综合降温效果优于叉排.随着扩张孔出口直径的增大,气膜冷却效果逐渐改善,但会影响燃烧室出口温度分布的均匀性.由于燃烧室后排冷却孔的影响,二次流射入主流会发生偏转,提升了气膜的冷却效果.整体而言,全覆盖气膜冷却在实际燃烧工况下对燃烧室壁面有着很好的冷却作用,扩张型气膜孔能够有效改善燃烧室外环的气膜冷却效果. 展开更多
关键词 微型涡喷发动机燃烧室 全覆盖气膜冷却 扩张型气膜孔 冷却效率 燃烧室性能
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纳米铜靶向修复技术在发动机燃烧室的应用研究 被引量:1
13
作者 瞿芳 姚睿 +1 位作者 陆沛霖 赵彦保 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期145-147,共3页
发动机燃烧室在工作一段时间后活塞和气缸壁会出现一定程度磨损,进而导致烧机油现象。纳米铜靶向修复材料因其熔点温度与发动机摩擦副工作温度接近而能很好的修复发动机活塞和气缸壁之间的磨损。作者选取不同程度烧机油车辆进行试验,评... 发动机燃烧室在工作一段时间后活塞和气缸壁会出现一定程度磨损,进而导致烧机油现象。纳米铜靶向修复材料因其熔点温度与发动机摩擦副工作温度接近而能很好的修复发动机活塞和气缸壁之间的磨损。作者选取不同程度烧机油车辆进行试验,评价纳米铜靶向修复材料的修复性能。结果表明在发动机润滑油中添加纳米铜修复材料后,汽车烧机油现象逐步减轻。对于烧机油现象较为严重的车辆,需4~5个治理周期,治理完成后烧机油量基本控制在每1 000 km烧0.1 L以内。 展开更多
关键词 纳米铜 靶向修复 发动机燃烧室
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某型发动机燃烧室磁粉探伤异常磁痕分析 被引量:1
14
作者 刘天昳 李鹏辉 王倩 《弹箭与制导学报》 北大核心 2020年第3期135-138,154,共5页
针对某型发动机燃烧室在磁粉探伤过程中发现的异常磁痕,对其所用材料进行化学成分分析、金相检验、扫描电镜能谱检验等理化检测,并详细分析了其磁痕产生的原因。结果表明:材料组织中存在异于基体的金相组织是由于材料中存在着明显的带... 针对某型发动机燃烧室在磁粉探伤过程中发现的异常磁痕,对其所用材料进行化学成分分析、金相检验、扫描电镜能谱检验等理化检测,并详细分析了其磁痕产生的原因。结果表明:材料组织中存在异于基体的金相组织是由于材料中存在着明显的带状微区偏析,成分偏析导致了奥氏体稳定性提高,马氏体转变开始温度降低,致使组织中出现一定数量的条块状残余奥氏体组织,造成磁粉探伤中出现异常磁痕。这类磁痕不影响产品力学性能。 展开更多
关键词 发动机燃烧室 异常磁痕 偏析 稳定化
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介质阻挡等离子体对航空发动机燃烧室特性的影响
15
作者 陈一 费力 +3 位作者 何立明 张磊 朱春昶 邓俊 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期369-377,共9页
建立了航空发动机燃烧室等离子体助燃实验平台,开展了航空发动机燃烧室DBD(dielectric barrier discharge)等离子体助燃在模拟航空发动机燃烧室最大状态条件下的性能实验。通过正常燃烧和等离子体助燃的对比实验和分析,研究了等离子体... 建立了航空发动机燃烧室等离子体助燃实验平台,开展了航空发动机燃烧室DBD(dielectric barrier discharge)等离子体助燃在模拟航空发动机燃烧室最大状态条件下的性能实验。通过正常燃烧和等离子体助燃的对比实验和分析,研究了等离子体助燃对4种余气系数和5种电压条件下的平均出口温度、燃烧效率、出口不均匀系数的影响。实验结果表明,与正常工况相比,等离子体助燃后的燃烧效率有所提高,当电压为40 kV时,等离子体助燃时的燃烧效率在富燃料条件下提高了2.31%。实施助燃后出口温度场均匀性也得到改善,但在富油条件下效果最好,出口温度分布系数的减小量超过5%。这些结果对未来将等离子体助燃技术应用于航空发动机燃烧室并提高其性能具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 航空发动机燃烧室 等离子体助燃 介质阻挡放电 平均出口温度 燃烧效率 出口不均匀系数
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采用CARS试验技术与UFPV数值方法研究航空发动机燃烧室(英文)
16
作者 熊模友 乐嘉陵 +3 位作者 黄渊 宋文艳 杨顺华 郑忠华 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2017年第5期15-23,共9页
在自主开发的软件平台上,采用基于URANS的方法计算航空发动机燃烧室的三维两相燃烧流动,考虑了液态燃油从液膜-液滴-燃气-燃烧的完整物理化学过程。其中,颗粒相采用LISA一次破碎模型,KH-RT二次破碎模型和标准的蒸发模型,湍流燃烧模型采... 在自主开发的软件平台上,采用基于URANS的方法计算航空发动机燃烧室的三维两相燃烧流动,考虑了液态燃油从液膜-液滴-燃气-燃烧的完整物理化学过程。其中,颗粒相采用LISA一次破碎模型,KH-RT二次破碎模型和标准的蒸发模型,湍流燃烧模型采用可以考虑非稳态燃烧特性的非稳态火焰面/反应进度变量方法,得到了航空发动机燃烧室中温度、组分浓度和燃油液滴的颗粒直径分布规律。同时,采用CARS光学手段测量燃烧室主燃区的温度分布,并将数值计算结果与光学试验测量值进行比较,数值计算结果和试验值吻合较好,数值计算误差小于7.3%。说明了本文的数值计算方法和UFPV方法在计算航空发动机燃烧室的两相燃烧流动时具有较高的精度。 展开更多
关键词 航空发动机燃烧室 两相燃烧 UFPV方法 CARS技术
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冲压发动机燃烧室壳体静热试验局部失稳变形分析 被引量:2
17
作者 任志敏 骆家文 +1 位作者 李春光 朱永刚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期717-721,共5页
对静热试验中某发动机燃烧室壳体的局部失稳变形的试验现象进行了描述,为探究其失稳变形产生的机理,对试验测得的温度数据和应力数据进行了分析,并对静热联合作用下的应力分布进行了有限元的计算,找到了引起静热联合试验中燃烧室壳体产... 对静热试验中某发动机燃烧室壳体的局部失稳变形的试验现象进行了描述,为探究其失稳变形产生的机理,对试验测得的温度数据和应力数据进行了分析,并对静热联合作用下的应力分布进行了有限元的计算,找到了引起静热联合试验中燃烧室壳体产生局部失稳变形的主要原因,并给出了解决该类问题的几点建议。 展开更多
关键词 发动机燃烧室壳体 静热联合试验 局部失稳变形
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推重比10一级发动机燃烧室设计难点分析 被引量:1
18
作者 姜萍 《航空发动机》 1994年第4期28-33,共6页
本文分析了推重比10一级发动机燃烧室设计特点,归纳出了燃烧室的设计难点以及解决的途径,并结合国内的实际情况,提出设计推重比10一级发动机燃烧室必须突破的技术关键。
关键词 发动机燃烧室 燃烧室设计 火焰筒 气膜冷却 出口温度分布 雾化喷嘴 设计难点 冷却效率 油气比 环腔
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V2500、CFM56-3航空发动机燃烧室的维修 被引量:1
19
作者 林尚峰 《航空制造技术》 2007年第10期60-61,共2页
燃烧室简介 V2500、CFM56—3均为涡轮风扇发动机,其燃烧室是一个短的环形结构,20个涡旋式的燃油喷嘴喷射的雾状燃油与从高压压气机来的空气混和,经点火电嘴点燃后,产生一个低热应力的恒定燃烧模式。
关键词 发动机燃烧室 涡轮风扇发动机 维修 航空 燃油喷嘴 高压压气机 环形结构 燃烧模式
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轨道ATK公司成功试验高超声速发动机燃烧室
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《航天器工程》 北大核心 2016年第2期155-155,共1页
据国防科技情报网站2016年1月20日报道,美国轨道ATK公司成功完成其3D打印高超声速发动机燃烧室长达20天的地面试验。该燃烧室采用“粉末床熔融”增材制造工艺,在NASA兰利研究中心经过了一系列高温高超声速模拟飞行条件的试验,结果满... 据国防科技情报网站2016年1月20日报道,美国轨道ATK公司成功完成其3D打印高超声速发动机燃烧室长达20天的地面试验。该燃烧室采用“粉末床熔融”增材制造工艺,在NASA兰利研究中心经过了一系列高温高超声速模拟飞行条件的试验,结果满足甚至是超过所有预定试验目标,其中一个试验件创造了持续推进风洞试验时间最长的记录。 展开更多
关键词 发动机燃烧室 地面试验 高超声速 轨道 科技情报 制造工艺 飞行条件 NASA
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