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固体发动机喷管喉衬流固耦合换热规律数值研究
被引量:
4
1
作者
白俊华
胡春波
李佳明
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期23-28,共6页
通过考虑流场与壁面的湍流换热、固壁中的热传导以及包含吸收-发射性气体介质的喷管空腔中的热辐射交换等因素,建立了喷管喉衬流固耦合换热模型,通过与前人实验结果对照验证了模型的准确性;应用该模型分析了喷管粗糙度、燃气组分、燃烧...
通过考虑流场与壁面的湍流换热、固壁中的热传导以及包含吸收-发射性气体介质的喷管空腔中的热辐射交换等因素,建立了喷管喉衬流固耦合换热模型,通过与前人实验结果对照验证了模型的准确性;应用该模型分析了喷管粗糙度、燃气组分、燃烧室压强、推进剂燃温等因素对喷管喉衬热结构及换热规律的影响。仿真结果表明,喷管喉衬壁面温度和总热流密度在喷管喉部直段的前端达到最大;上述因素对喷管喉衬热交换的热流密度影响很大。
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关键词
数值模型
实验验证
数值仿真
喷管喉衬
壁面温度
热流密度
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职称材料
喷管热环境对碳基材料喉衬烧蚀率的影响
被引量:
12
2
作者
苏君明
周绍建
+4 位作者
薛宁娟
肖春
孙建涛
李瑞珍
崔红
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期442-448,共7页
采用装有羟基聚丁二烯(HTPB)与高能推进剂的多种规格固体火箭发动机,对工程应用的5种炭/炭(C/C)复合材料和2种石墨喉衬进行地面点火试验。揭示碳基材料喉衬烧蚀率与喷管热环境的燃气特性、燃烧室压强,以及材料本体特性等三要素的关联度...
采用装有羟基聚丁二烯(HTPB)与高能推进剂的多种规格固体火箭发动机,对工程应用的5种炭/炭(C/C)复合材料和2种石墨喉衬进行地面点火试验。揭示碳基材料喉衬烧蚀率与喷管热环境的燃气特性、燃烧室压强,以及材料本体特性等三要素的关联度,并与其他国家同类型材料进行了对比。结果表明,喷管热环境的燃气氧化性组分浓度和燃烧室压强对碳基材料喉衬烧蚀率有较大影响。压强是影响烧蚀率的第一要素,压强增加1倍,烧蚀率增大1. 8~2. 6倍;燃气氧化性组分浓度是影响烧蚀率的第二要素,HTPB H_2O的摩尔浓度比高能推进剂高1. 26倍,因而烧蚀率增大51. 6%~65. 1%。在碳基材料喉衬中烧蚀率最低的是热解石墨;其次是整体毡C/C、针刺炭纤维C/C、轴编4D C/C、绕纱(穿刺) 3D C/C及T705石墨等处于同一水平;而径编4D C/C喉衬烧蚀率偏高。整体而言,中国碳基喉衬材料与其他国家同类材料相比,其烧蚀率基本相当或略优。
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关键词
固体火箭发动机
喷管喉衬
C/C复合材料
石墨
烧蚀率
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职称材料
C/C喉衬材料烧蚀反应动力学参数测试研究
被引量:
2
3
作者
颜勇
李江
+1 位作者
彭丽娜
赵春年
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第5期694-697,710,共5页
反应参数对固体火箭发动机C/C喉衬烧蚀机理的研究至关重要。针对喉衬烧蚀的重要反应C+CO2→2CO,发展了一套以热重法为基础的反应参数测试方法。实验中利用SiC涂层的方法实现了试件的单面退移,获得高精度热重数据,并结合数值模拟预测的...
反应参数对固体火箭发动机C/C喉衬烧蚀机理的研究至关重要。针对喉衬烧蚀的重要反应C+CO2→2CO,发展了一套以热重法为基础的反应参数测试方法。实验中利用SiC涂层的方法实现了试件的单面退移,获得高精度热重数据,并结合数值模拟预测的反应体系控制机制,获得文中所用多向编织C/C复合材料,温度范围1 100~1 700 K,其反应级数n=0.5,指前因子A=1 995.08 kg/(m2·s·MPa0.5),活化能E=191.28 kJ/mol。
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关键词
C
C复合材料
固体火箭发动机
喷管喉衬
烧蚀
反应动力学
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职称材料
高低燃温组合推进剂下喷管壁面温度边界层影响规律
被引量:
1
4
作者
张明
杨绪印
吴秋
《弹箭与制导学报》
CSCD
北大核心
2016年第2期91-93,共3页
为了获得高低燃温组合推进剂下喷管温度边界层的影响规律,建立了四个物理模型,通过使用不同的低燃温推进剂、不同的质量分数来分析低燃温燃气对喷管温度边界层的影响。结果显示,在靠近喷管喉衬位置喷入低燃温燃气时,仅需少量低燃温推进...
为了获得高低燃温组合推进剂下喷管温度边界层的影响规律,建立了四个物理模型,通过使用不同的低燃温推进剂、不同的质量分数来分析低燃温燃气对喷管温度边界层的影响。结果显示,在靠近喷管喉衬位置喷入低燃温燃气时,仅需少量低燃温推进剂就能很好的降低喷管表面边界层的温度;而在远离喷管喉衬部位时,即使使用较大的质量分数,喷管边界层的降温效果也不明显。喷管温度边界层的降低受低燃温燃气温度、质量分数、低燃温燃气进口位置以及进口直径影响。
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关键词
高低燃温组合推进剂
温度边界层
喷管喉衬
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职称材料
H—I末级固体发动机采用的新材料
5
作者
李秋萍
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
1989年第3期68-68,共1页
日本的H-I是一种发射550kg级卫星的三级运载火箭,它对末级发动机(包括第三级发动机和远地点发动机)的性能及可靠性要求相当严格。为了提高发动机的性能和减轻质量,在研制过程中,发动机壳体、喷管喉衬及绝热层等部件都采用了最新材料。1....
日本的H-I是一种发射550kg级卫星的三级运载火箭,它对末级发动机(包括第三级发动机和远地点发动机)的性能及可靠性要求相当严格。为了提高发动机的性能和减轻质量,在研制过程中,发动机壳体、喷管喉衬及绝热层等部件都采用了最新材料。1.2维C/C材料2维C/C材料与过去使用的碳纤维增强材料(CFRP)相比,具有耐热、高温下拉伸强度高等特点。
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关键词
固体发动机
喷管喉衬
远地点发动机
绝热层
发动机壳体
末级
碳纤维增强
拉伸强度
装填系数
燃气流
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职称材料
第二章 第一级
6
作者
鸣远
《导弹与航天运载技术》
1987年第11期10-16,共7页
MX导弹第一级是由锡奥科耳公司瓦萨奇分公司按照合同规定的性能与成本要求用保守方法设计研制的。设计采用的技术全部是经弹道导弹生产计划或大型发动机验证试验证实了的(见图2-1)。因此,在研制时没有经过缩比的或重型厚壁发动机的试验...
MX导弹第一级是由锡奥科耳公司瓦萨奇分公司按照合同规定的性能与成本要求用保守方法设计研制的。设计采用的技术全部是经弹道导弹生产计划或大型发动机验证试验证实了的(见图2-1)。因此,在研制时没有经过缩比的或重型厚壁发动机的试验,而是直接研制了全尺寸发动机。发动机的结构组成如图2-2所示,其性能数据见表2-1。
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关键词
第一级发动机
作动系统
气体发生器
壳体
纤维
喷管喉衬
绝热层
隔热层
推力矢量
发射筒
发射装置
柔性接头
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职称材料
题名
固体发动机喷管喉衬流固耦合换热规律数值研究
被引量:
4
1
作者
白俊华
胡春波
李佳明
机构
西北工业大学燃烧、热结构与内流场重点实验室
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期23-28,共6页
基金
国家自然科学基金(50976095)资助
文摘
通过考虑流场与壁面的湍流换热、固壁中的热传导以及包含吸收-发射性气体介质的喷管空腔中的热辐射交换等因素,建立了喷管喉衬流固耦合换热模型,通过与前人实验结果对照验证了模型的准确性;应用该模型分析了喷管粗糙度、燃气组分、燃烧室压强、推进剂燃温等因素对喷管喉衬热结构及换热规律的影响。仿真结果表明,喷管喉衬壁面温度和总热流密度在喷管喉部直段的前端达到最大;上述因素对喷管喉衬热交换的热流密度影响很大。
关键词
数值模型
实验验证
数值仿真
喷管喉衬
壁面温度
热流密度
Keywords
computer simulation, errors, experiments, heat conduction, heat flux, heat radiation, heat transfer, mathematical models, Navier-Stokes equations, numerical methods, pressure, rocket engines, rocket nozzles, schematic diagrams, solid propellants, surface roughness, temperature, temperature distri bution, turbulent flow
nozzle throat, wall temperature
分类号
V435 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
喷管热环境对碳基材料喉衬烧蚀率的影响
被引量:
12
2
作者
苏君明
周绍建
薛宁娟
肖春
孙建涛
李瑞珍
崔红
机构
西安航天复合材料研究所
西安超码科技有限公司
出处
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期442-448,共7页
文摘
采用装有羟基聚丁二烯(HTPB)与高能推进剂的多种规格固体火箭发动机,对工程应用的5种炭/炭(C/C)复合材料和2种石墨喉衬进行地面点火试验。揭示碳基材料喉衬烧蚀率与喷管热环境的燃气特性、燃烧室压强,以及材料本体特性等三要素的关联度,并与其他国家同类型材料进行了对比。结果表明,喷管热环境的燃气氧化性组分浓度和燃烧室压强对碳基材料喉衬烧蚀率有较大影响。压强是影响烧蚀率的第一要素,压强增加1倍,烧蚀率增大1. 8~2. 6倍;燃气氧化性组分浓度是影响烧蚀率的第二要素,HTPB H_2O的摩尔浓度比高能推进剂高1. 26倍,因而烧蚀率增大51. 6%~65. 1%。在碳基材料喉衬中烧蚀率最低的是热解石墨;其次是整体毡C/C、针刺炭纤维C/C、轴编4D C/C、绕纱(穿刺) 3D C/C及T705石墨等处于同一水平;而径编4D C/C喉衬烧蚀率偏高。整体而言,中国碳基喉衬材料与其他国家同类材料相比,其烧蚀率基本相当或略优。
关键词
固体火箭发动机
喷管喉衬
C/C复合材料
石墨
烧蚀率
Keywords
Solid rocket motor
Nozzle throat
C/C composite
Graphite
Ablation rate
分类号
TQ342.74 [化学工程—化纤工业]
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职称材料
题名
C/C喉衬材料烧蚀反应动力学参数测试研究
被引量:
2
3
作者
颜勇
李江
彭丽娜
赵春年
机构
西北工业大学燃烧热结构与内流场重点实验室
西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室
出处
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第5期694-697,710,共5页
基金
国家自然科学基金项目(50776073)
文摘
反应参数对固体火箭发动机C/C喉衬烧蚀机理的研究至关重要。针对喉衬烧蚀的重要反应C+CO2→2CO,发展了一套以热重法为基础的反应参数测试方法。实验中利用SiC涂层的方法实现了试件的单面退移,获得高精度热重数据,并结合数值模拟预测的反应体系控制机制,获得文中所用多向编织C/C复合材料,温度范围1 100~1 700 K,其反应级数n=0.5,指前因子A=1 995.08 kg/(m2·s·MPa0.5),活化能E=191.28 kJ/mol。
关键词
C
C复合材料
固体火箭发动机
喷管喉衬
烧蚀
反应动力学
Keywords
C/C composite
SRM
nozzle throat
erosion
kinetics
分类号
V258 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
高低燃温组合推进剂下喷管壁面温度边界层影响规律
被引量:
1
4
作者
张明
杨绪印
吴秋
机构
中国航天科技集团第四研究院第
出处
《弹箭与制导学报》
CSCD
北大核心
2016年第2期91-93,共3页
文摘
为了获得高低燃温组合推进剂下喷管温度边界层的影响规律,建立了四个物理模型,通过使用不同的低燃温推进剂、不同的质量分数来分析低燃温燃气对喷管温度边界层的影响。结果显示,在靠近喷管喉衬位置喷入低燃温燃气时,仅需少量低燃温推进剂就能很好的降低喷管表面边界层的温度;而在远离喷管喉衬部位时,即使使用较大的质量分数,喷管边界层的降温效果也不明显。喷管温度边界层的降低受低燃温燃气温度、质量分数、低燃温燃气进口位置以及进口直径影响。
关键词
高低燃温组合推进剂
温度边界层
喷管喉衬
Keywords
high and low temperature combined propellant
temperature bounder layer
nozzle throat
分类号
TJ760.2 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
H—I末级固体发动机采用的新材料
5
作者
李秋萍
出处
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
1989年第3期68-68,共1页
文摘
日本的H-I是一种发射550kg级卫星的三级运载火箭,它对末级发动机(包括第三级发动机和远地点发动机)的性能及可靠性要求相当严格。为了提高发动机的性能和减轻质量,在研制过程中,发动机壳体、喷管喉衬及绝热层等部件都采用了最新材料。1.2维C/C材料2维C/C材料与过去使用的碳纤维增强材料(CFRP)相比,具有耐热、高温下拉伸强度高等特点。
关键词
固体发动机
喷管喉衬
远地点发动机
绝热层
发动机壳体
末级
碳纤维增强
拉伸强度
装填系数
燃气流
分类号
V421 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
第二章 第一级
6
作者
鸣远
出处
《导弹与航天运载技术》
1987年第11期10-16,共7页
文摘
MX导弹第一级是由锡奥科耳公司瓦萨奇分公司按照合同规定的性能与成本要求用保守方法设计研制的。设计采用的技术全部是经弹道导弹生产计划或大型发动机验证试验证实了的(见图2-1)。因此,在研制时没有经过缩比的或重型厚壁发动机的试验,而是直接研制了全尺寸发动机。发动机的结构组成如图2-2所示,其性能数据见表2-1。
关键词
第一级发动机
作动系统
气体发生器
壳体
纤维
喷管喉衬
绝热层
隔热层
推力矢量
发射筒
发射装置
柔性接头
分类号
F4 [经济管理—产业经济]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
固体发动机喷管喉衬流固耦合换热规律数值研究
白俊华
胡春波
李佳明
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
4
在线阅读
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职称材料
2
喷管热环境对碳基材料喉衬烧蚀率的影响
苏君明
周绍建
薛宁娟
肖春
孙建涛
李瑞珍
崔红
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
12
在线阅读
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职称材料
3
C/C喉衬材料烧蚀反应动力学参数测试研究
颜勇
李江
彭丽娜
赵春年
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
2
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职称材料
4
高低燃温组合推进剂下喷管壁面温度边界层影响规律
张明
杨绪印
吴秋
《弹箭与制导学报》
CSCD
北大核心
2016
1
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职称材料
5
H—I末级固体发动机采用的新材料
李秋萍
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
1989
0
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职称材料
6
第二章 第一级
鸣远
《导弹与航天运载技术》
1987
0
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职称材料
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