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

1

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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超燃冲压发动机燃烧室流场超分辨率重建 被引量：1

2

作者 陈皓 郭明明 +3 位作者 田野 乐嘉陵 张华 岳茂雄 《推进技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期174-184,共11页

超声速燃烧室受限空间内复杂流场波系结构的获取受到光学测量装置精度的制约。为提升流场时空分辨率特征,本文应用中国空气动力研究与发展中心地面脉冲燃烧风洞获取的试验数据,在发动机入口马赫数2.5的条件下,构建了6种不同当量比下基... 超声速燃烧室受限空间内复杂流场波系结构的获取受到光学测量装置精度的制约。为提升流场时空分辨率特征,本文应用中国空气动力研究与发展中心地面脉冲燃烧风洞获取的试验数据,在发动机入口马赫数2.5的条件下,构建了6种不同当量比下基于压力数据重构的燃烧室流场低分辨率图像数据集,研究了三种提高图像分辨率的方法来提升超燃冲压发动机燃烧室流场重构图像的分辨率。结果表明,本文所提出的流场超分辨率稠密网络(Flow-field Super-Resolution Dense Network,FSRDN)、流场超分辨率生成对抗网络(Flow-field Super-Resolution Generative Adversarial Network,FSRGAN)、传统的双三次插值法(Bicubic interpolation,Bicubic)对流场图像分辨率都提高了4^(2)倍。FSRDN网络所得流场图像结果的峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio,PSNR)、相关性系数(Correlation coefficient,CORR)、感知指数(Perceptual Index,PI)指标均优于双三次插值法,但实际图像存在过于平滑的现象。FSRGAN网络所得流场结果消除了图像平滑现象,使流场图像的细节更加丰富,大幅度优化了PI指标,对燃烧室内的剪切层、斜激波、分离激波等主要波系结构的清晰度有了极大的增强作用。 展开更多

关键词 超燃冲压发动机 燃烧室 双三次插值 超分辨率 生成对抗网络

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Ma8级超燃冲压发动机技术难点与思考

3

作者 李光熙 陈磊 杜泉 《火箭推进》 北大核心 2025年第3期103-114,共12页

面向更高马赫数超燃冲压发动机的研究热潮,简要梳理了国内外关于Ma8级超燃冲压发动机的研究现状。针对Ma8级超燃冲压发动机更为复杂的气流流动、更为恶劣的热环境,提炼出推力裕度有限、防热问题突出这两大突出难点,以及燃料与空气混合... 面向更高马赫数超燃冲压发动机的研究热潮,简要梳理了国内外关于Ma8级超燃冲压发动机的研究现状。针对Ma8级超燃冲压发动机更为复杂的气流流动、更为恶劣的热环境,提炼出推力裕度有限、防热问题突出这两大突出难点,以及燃料与空气混合有限、不可逆损失、化学动力学及非平衡反应、超燃燃烧组织等重要问题。围绕推力裕度有限,采用氢燃料或含能金属燃料,优化燃料喷注形式、合理选取进气道压缩比和燃烧室扩展比等系统匹配设计方法提升,采用火箭增强模式等均是相应的解决措施。围绕防热问题突出,碳氢燃料的蒸汽重整技术能够大幅提升燃料热沉,S-CO_(2)能够从防热层面提供有效解决方法,还有液膜冷却结合主动冷却、复合材料结合主动冷却等综合措施,相关技术仍需开展充分验证。 展开更多

关键词 Ma8级超燃冲压发动机 技术难点 推力不足 防热困难 蒸汽重整 S-CO_(2)冷却

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冲压发动机燃烧室超声速来流横向喷雾轨迹预测模型及动态特性分析研究

4

作者 王梓成 胡斌 +4 位作者 王中豪 王藤 石强 雒伟伟 赵庆军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期132-144,共13页

为探究超声速来流下圆柱横向射流轨迹及喷雾动态特性,在宽来流马赫数(Ma=1.50,2.02,3.09)条件下开展了不同喷嘴直径与喷注压力的煤油喷雾试验,通过纹影系统捕捉射流图像并进行外边界拟合与频谱分析。建立了考虑射流前激波效应的穿透深... 为探究超声速来流下圆柱横向射流轨迹及喷雾动态特性,在宽来流马赫数(Ma=1.50,2.02,3.09)条件下开展了不同喷嘴直径与喷注压力的煤油喷雾试验,通过纹影系统捕捉射流图像并进行外边界拟合与频谱分析。建立了考虑射流前激波效应的穿透深度预测模型,最大与平均相对误差较先前的预测模型分别下降约36%和19.1%。通过快速傅里叶变换分析,发现喷雾所受扰动以低频波为主,同时伴有时间特征较为复杂的波动。本征正交分解分析结果证明,喷雾表面同时存在高低频扰动,但低频波占据主导地位,高频波能量较低可被忽略,对应了快速傅里叶变换分析结果;低频波频率与来流有效韦伯数有关,有效韦伯数增大会使波长减小,当喷雾前端的来流速度差别较小时,频率就会增大。 展开更多

关键词 冲压发动机 燃烧室 燃料喷注 超声速来流 射流轨迹预测 喷雾动态特性 本征正交分解

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圆形燃烧室支板火箭超燃冲压发动机数值模拟 被引量：9

5

作者 秦飞 何国强 +1 位作者 刘佩进 李鹏飞 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期150-155,共6页

为了提高大尺寸超燃冲压发动机的掺混燃烧和火焰稳定能力,提出了以中心主支板和支板火箭进行点火和火焰稳定的超燃冲压发动机基本结构,采用轴对称的圆形燃烧室以及小支板和凹腔等混合增强方式,通过包含多步简化动力学的数值模拟方法,研... 为了提高大尺寸超燃冲压发动机的掺混燃烧和火焰稳定能力,提出了以中心主支板和支板火箭进行点火和火焰稳定的超燃冲压发动机基本结构,采用轴对称的圆形燃烧室以及小支板和凹腔等混合增强方式,通过包含多步简化动力学的数值模拟方法,研究了支板、凹腔结构与圆形燃烧室的不同匹配关系。结果表明,隔离段中心主支板能有效提高燃料与空气的掺混度,支板火箭的富燃高温羽流在不同状态下均能实现可靠点火;圆形燃烧室结合多组小支板和凹腔能进一步增强燃料混合和高效燃烧。利用支板火箭与轴对称圆形燃烧室相结合能在较短燃烧室内实现高效燃烧,为将来开展大尺寸超燃冲压发动机燃烧技术研究奠定基础。 展开更多

关键词 超燃冲压发动机 支板火箭 轴对称圆形燃烧室 数值仿真

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等直段直径对固体燃料超燃冲压发动机燃烧室性能的影响 被引量：5

6

作者 陶欢 魏志军 +2 位作者 迟鸿伟 孙巍伟 王宁飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期884-892,共9页

为了研究燃烧室内等直段直径的尺寸对固体燃料超燃冲压发动机燃烧室性能及流场特性的影响,基于国外研究者完成的固体燃料超燃冲压发动机的实验数据,对不同等直段直径燃烧室工作过程进行数值模拟。采用基于压力的二阶迎风差分数值方法,... 为了研究燃烧室内等直段直径的尺寸对固体燃料超燃冲压发动机燃烧室性能及流场特性的影响,基于国外研究者完成的固体燃料超燃冲压发动机的实验数据,对不同等直段直径燃烧室工作过程进行数值模拟。采用基于压力的二阶迎风差分数值方法,物理模型为轴对称结构,燃烧模型采用有限速率/涡耗散模型(Finite-Rate/Eddy-Dissipation),湍流模型采用SST k-ω模型。PMMA燃料进口边界由用户自定义函数的方式给定,分析不同等直段直径下超燃冲压发动机燃烧室内流场特性及其性能变化。数值模拟结果显示:随着等直段直径的增大,燃烧室可由壅塞状态转变为超声速流动状态,增大至某一数值(约为16.5mm)附近时,燃烧室出口可以达到完全膨胀状态。同时,燃烧室的燃烧效率逐渐增大,出口处燃烧效率由62.45%增大至72.74%。总压损失也逐渐增大,出口处最大值可达52%,而燃烧室推力逐渐减小。 展开更多

关键词 固体燃料超燃冲压发动机 数值模拟 流场特性 燃烧效率 总压损失 燃烧室推力

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超燃冲压发动机燃烧室设计计算方法的研究 被引量：6

7

作者 王元光 徐旭 蔡国飙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期69-73,共5页

为寻找一种适当的计算超燃冲压发动机燃烧室性能的方法并评估现有模型的优劣 ,提出一维化学动力学模型 ,且通过几个算例验证了该模型的可靠性 .为研究设计过程中的性能计算方法的适用性 ,针对一具体的燃烧室 ,采用目前通用的性能计算方... 为寻找一种适当的计算超燃冲压发动机燃烧室性能的方法并评估现有模型的优劣 ,提出一维化学动力学模型 ,且通过几个算例验证了该模型的可靠性 .为研究设计过程中的性能计算方法的适用性 ,针对一具体的燃烧室 ,采用目前通用的性能计算方法 ,即冲量分析法、一维化学动力学及二维化学动力学方法 ,计算得到燃烧室内各气动参数的分布曲线 ,并得到上述方法在超燃冲压发动机燃烧室设计过程中性能计算适用性的初步结论 .计算结果表明 :一维化学动力学方法与冲量分析法都能够考虑到摩擦、通道面积变化以及燃烧释热的影响因素 ,具有较好的适应性 .对于冲量分析法 ,在考虑燃烧时 ,还需设定放热规律 ;而一维化学动力学方法则可以利用化学反应模型 ,会自动计算释热规律 ,具有更大的独立性 .和前两种模型相对比 ,二维化学动力学方法可以更细致地捕捉到流场中的一些细节 ,但此种模型需要较长的运算时间 .对比这几个模型 ,各具有不同特点 ,在超燃冲压发动机的设计与性能计算过程中 ,需综合考虑上述区别 。 展开更多

关键词 冲压喷气发动机 燃烧室 性能分析 超声速燃烧

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双燃式冲压发动机中超燃燃烧室冷态流场数值模拟 被引量：3

8

作者 王春 陆惠萍 司徒明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期35-35,共1页

采用Ｍａｃ Ｃｏｒｍ ａｃｋ 矢通分裂格式， 求解雷诺平均的Ｎ－Ｓ方程组， 采用Ｂａｌｄｗ ｉｎ－Ｌｏ－ｍ ａｘ 代数湍流模型和混合长度模型， 模拟超燃燃烧室内两股平行超声速来流的冷态流场， 取得了与试验相一致的结果， 计算表... 采用Ｍａｃ Ｃｏｒｍ ａｃｋ 矢通分裂格式， 求解雷诺平均的Ｎ－Ｓ方程组， 采用Ｂａｌｄｗ ｉｎ－Ｌｏ－ｍ ａｘ 代数湍流模型和混合长度模型， 模拟超燃燃烧室内两股平行超声速来流的冷态流场， 取得了与试验相一致的结果， 计算表明回流区和射流流动参数对超燃燃烧室流场内波系的变化有着较大的影响。 展开更多

关键词 冲压喷气发动机 燃烧室 超音速燃速 数值仿真

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基于气动斜坡的超燃冲压发动机双燃烧室方案研究 被引量：3

9

作者 宋冈霖 陈华强 +1 位作者 韦宝禧 徐旭 《航空发动机》 2017年第2期41-47,共7页

为提高超燃冲压发动机工作稳定性,提出了基于气动斜坡的超声速燃烧冲压发动机双燃烧室方案,该方案属于高超声速飞行器动力装置新方案。超燃主燃烧室采用基于气动斜坡的燃料喷注方式,并以小型燃气发生器作为亚燃燃烧室布置于气动斜坡喷... 为提高超燃冲压发动机工作稳定性,提出了基于气动斜坡的超声速燃烧冲压发动机双燃烧室方案,该方案属于高超声速飞行器动力装置新方案。超燃主燃烧室采用基于气动斜坡的燃料喷注方式,并以小型燃气发生器作为亚燃燃烧室布置于气动斜坡喷嘴下游。超声速来流空气经进气道分流,96%左右进入超燃主燃烧室,4%左右经燃料电池驱动的离心式压气机增压后进入亚燃燃烧室。亚燃燃烧室在富油工况下工作,其出口布置在超燃主燃烧室气动斜坡喷注模块的下游(距气动斜坡第1排喷孔10倍喷孔直径处),此模块在主燃烧室中高效、低损失地形成流向涡。亚燃燃烧室喷流位于流向涡之后,起到点火、增强掺混和稳定火焰的作用。在直连式试验台上进行了该方案燃烧室部分的燃烧试验,结果表明:该方案成功实现了碳氢燃料大当量比范围内的稳定燃烧,以燃料比冲为评判标准,初步证明了该方案的可行性。 展开更多

关键词 超声速燃烧 双燃烧室冲压发动机 气动斜坡喷注器 亚燃燃烧室 燃料比冲

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固体燃料超燃冲压发动机燃烧室流场准一维计算方法研究 被引量：7

10

作者 王利和 武志文 +2 位作者 迟鸿伟 魏志军 王宁飞 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期742-747,共6页

将固体燃料燃面退移速率模型耦合到准一维流动方程中,在计算固体燃料超燃冲压发动机燃烧室流场参数的同时,计算燃烧室的燃面退移速率。由前一时刻的燃烧室内径加上当地的燃面推移速率,得出下一时刻的燃烧室内径;然后,求解每一时刻的边... 将固体燃料燃面退移速率模型耦合到准一维流动方程中,在计算固体燃料超燃冲压发动机燃烧室流场参数的同时,计算燃烧室的燃面退移速率。由前一时刻的燃烧室内径加上当地的燃面推移速率,得出下一时刻的燃烧室内径;然后,求解每一时刻的边界条件,进而将非定常流动问题分解为每一时刻的定常流动,计算燃烧室的相关参数随时间的变化情况。为固体燃料超燃冲压发动机燃烧室的性能分析和优化设计提供了一个快速灵活的研究方法。 展开更多

关键词 固体燃料 超燃冲压发动机 燃面退移速率 燃烧室 准一维流动

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超燃冲压发动机燃烧效率测量方法简介 被引量：15

11

作者 潘余 王振国 刘卫东 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期68-73,共6页

在进行超燃冲压发动机燃烧室性能评估时,燃烧效率是一个非常重要的指标。然而由于燃烧室内高温、高速等复杂条件的影响,很难对燃烧效率进行直接的确定。对常见的气体采样法、红外线法、体积热量法、推力测量法和冲量函数法等基于试验测... 在进行超燃冲压发动机燃烧室性能评估时,燃烧效率是一个非常重要的指标。然而由于燃烧室内高温、高速等复杂条件的影响,很难对燃烧效率进行直接的确定。对常见的气体采样法、红外线法、体积热量法、推力测量法和冲量函数法等基于试验测量的超燃冲压发动机燃烧效率确定方法进行了详细介绍,并对各自的特点进行了对比分析,供进行燃烧效率测量试验参考。 展开更多

关键词 燃烧效率 超燃冲压发动机 超声速燃烧 试验数据分析 燃烧室性能

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超燃冲压发动机燃烧模态转换试验研究 被引量：8

12

作者 潘余 李大鹏 +1 位作者 刘卫东 王振国 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期293-297,共5页

在模拟飞行高度为25 km、来流马赫数为6的情况下,采用试验研究的方法对超燃冲压发动机燃烧模态转换进行了直连式试验。根据燃烧室壁面压力分布和一维模型分析表明。燃料喷射位置和当量比的动态改变.实现了燃烧室内燃烧模态的动态转换。... 在模拟飞行高度为25 km、来流马赫数为6的情况下,采用试验研究的方法对超燃冲压发动机燃烧模态转换进行了直连式试验。根据燃烧室壁面压力分布和一维模型分析表明。燃料喷射位置和当量比的动态改变.实现了燃烧室内燃烧模态的动态转换。不同燃料喷射位置切换顺序比较表明,燃烧室内燃烧状态的改变受燃料分布所决定,但是燃烧室自身具有一定的抗波动能力。 展开更多

关键词 爆炸力学 双模态超燃冲压发动机 模态转换 超声速燃烧 热壅塞

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亚燃冲压发动机燃烧室燃油浓度分布预测 被引量：5

13

作者 黄日鑫 谭永华 《火箭推进》 CAS 2008年第4期17-21,共5页

基于Fluent两相反应流场计算平台,采用涡耗散概念模型,对典型亚燃冲压发动机燃烧室的两相反应流场进行三维数值模拟计算。重点研究温度场影响下的燃油气相分布,计算给出气相燃油在火焰稳定装置前后以及内部的分布,得到燃油在亚燃冲压发... 基于Fluent两相反应流场计算平台,采用涡耗散概念模型,对典型亚燃冲压发动机燃烧室的两相反应流场进行三维数值模拟计算。重点研究温度场影响下的燃油气相分布,计算给出气相燃油在火焰稳定装置前后以及内部的分布,得到燃油在亚燃冲压发动机燃烧室内分布的一般规律。计算发现,稳定装置内部及近后方燃油分布较富,到达火焰峰以后,燃油浓度急剧下降。计算预测径向蒸发管后壁面与最外环蒸发管内的燃油富集,而中间环蒸发管燃油分布较贫,计算结果与燃烧试验结果一致。 展开更多

关键词 亚燃冲压发动机 燃烧室 燃油浓度 涡耗散概念模型

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固体燃料双燃烧室冲压发动机研究 被引量：1

14

作者 徐东来 孙振华 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期67-70,共4页

双燃烧室冲压发动机是超燃冲压发动机研究的一个重要方向,有很高的应用价值。文中对一种固体燃料双燃烧室冲压发动机进行了性能计算和试验研究,分析了亚燃流道和超燃流道的部件特性和特征参数对发动机总体性能的影响。计算结果表明,在... 双燃烧室冲压发动机是超燃冲压发动机研究的一个重要方向,有很高的应用价值。文中对一种固体燃料双燃烧室冲压发动机进行了性能计算和试验研究,分析了亚燃流道和超燃流道的部件特性和特征参数对发动机总体性能的影响。计算结果表明,在所研究的范围内,超燃流道主要影响发动机性能,亚燃流道主要作用是点火和稳定燃烧。开展了发动机地面试验,亚燃/超燃点火和燃烧组织稳定,验证了固体燃料双燃烧室发动机方案的可行性。 展开更多

关键词 冲压发动机 双燃烧室 超声速燃烧 固体燃料 径向布局

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双燃烧室冲压发动机亚燃室设计与实验研究

15

作者 杨占宇 单鹏 +3 位作者 郭德三 赵吕顺 介克 刘建 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期69-75,共7页

在来流马赫数2.5,总温为285K的条件下,对于带亚燃预燃和流向涡掺混的超声速双燃烧室的亚燃室,进行了计算流体力学正问题设计研究以及实验验证研究。结果表明,亚燃室通过采用内压式三波系进气道、前部集中式主燃孔的火焰筒、增大了的亚... 在来流马赫数2.5,总温为285K的条件下,对于带亚燃预燃和流向涡掺混的超声速双燃烧室的亚燃室,进行了计算流体力学正问题设计研究以及实验验证研究。结果表明,亚燃室通过采用内压式三波系进气道、前部集中式主燃孔的火焰筒、增大了的亚燃室体积和火炬流喷口截面积、增设的V型火焰稳定器,使亚燃室内流场组织合理,解决了进气道的热态失速问题,得到了稳定的亚燃室燃烧和达到设计状态的火炬流喷射。 展开更多

关键词 超声速流动 超声速燃烧 双燃室冲压发动机 预燃室 稳焰火炬

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凹腔对固体超燃冲压发动机燃烧性能影响研究 被引量：9

16

作者 杨鹏年 夏智勋 +5 位作者 陈斌斌 马立坤 冯运超 段一凡 李潮隆 赵李北 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期101-113,共13页

为提高固体超燃冲压发动机燃烧性能,获得凹腔对固体超燃冲压发动机燃烧性能影响规律,开展了地面直连试验和数值模拟研究。利用数值模拟分析了凹腔位置和数量对燃烧室流动与富燃燃气掺混燃烧作用效果。研究表明:(1)马赫数沿燃烧室流向均... 为提高固体超燃冲压发动机燃烧性能,获得凹腔对固体超燃冲压发动机燃烧性能影响规律,开展了地面直连试验和数值模拟研究。利用数值模拟分析了凹腔位置和数量对燃烧室流动与富燃燃气掺混燃烧作用效果。研究表明:(1)马赫数沿燃烧室流向均呈现下降-波动-上升的变化特点,相比于无/单凹腔构型中的近壁面燃烧,双凹腔构型实现流道中心燃烧。(2)富燃燃气中可燃气体与凝相颗粒因穿透深度不同导致两者分区燃烧,气相燃烧速度和燃烧效率均远高于凝相颗粒,不同质量的颗粒运动轨迹存在差异,但该差异随颗粒燃烧而逐渐减小。(3)凹腔通过产生低速区促进富燃燃气掺混燃烧,促进效果取决于凹腔与燃气喷口间的距离。(4)凹腔对固体超燃冲压发动机燃烧性能具有明显影响,发动机无凹腔时燃烧效率仅0.48,总压损失达0.67,采用双凹腔时燃烧效率达0.98,总压损失为0.58。综上所述,采用双凹腔构型的燃烧室更有利于提高固体超燃冲压发动机燃烧性能。 展开更多

关键词 固体超燃冲压发动机 凹腔 燃烧性能 直连试验 颗粒燃烧 数值模拟

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固体超燃冲压发动机燃烧模态转换研究 被引量：4

17

作者 赵李北 夏智勋 +5 位作者 马立坤 陈斌斌 冯运超 李潮隆 杨鹏年 刘延东 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期167-178,共12页

对固体超燃冲压发动机的模态转换现象和燃烧室工作特性开展了地面直连试验和数值模拟研究。试验在Ma=6,25 km的条件下实现燃烧模态由超燃转换为亚燃,再转换为超燃的动态变化。数值模拟获得了对应燃烧模态下发动机燃烧室的流场参数变化... 对固体超燃冲压发动机的模态转换现象和燃烧室工作特性开展了地面直连试验和数值模拟研究。试验在Ma=6,25 km的条件下实现燃烧模态由超燃转换为亚燃,再转换为超燃的动态变化。数值模拟获得了对应燃烧模态下发动机燃烧室的流场参数变化及工作特性。将隔离段出口马赫数作为燃烧模态判别准则,基于隔离段绝热假设计算出隔离段出口马赫数,实现发动机燃烧模态的实时判别,并通过数值模拟结果验证了该方法的可行性。试验结果表明,改变燃料喷注方式能够实现燃烧模态的变化,亚燃模态下的性能明显高于超燃模态。数值结果表明,发动机隔离段及燃烧室内激波强度和位置受到横向射流与燃烧释热的共同影响,且不同燃烧模态下影响激波的主要因素不同。发动机燃烧室工作在亚燃模态下的性能最佳,总压恢复系数为0.44,总燃烧效率为0.79。其中,亚燃模态下硼颗粒和碳颗粒的燃烧效率分别为0.78和0.65。 展开更多

关键词 固体超燃冲压发动机 双模态 燃烧模态 燃烧室

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双模态超燃冲压发动机点火方案对比试验 被引量：9

18

作者 席文雄 王振国 +1 位作者 刘卫东 梁剑寒 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期383-389,共7页

在来流马赫数2、总温840K的双模态超燃冲压发动机扩张型燃烧室的冷启动工况下,对凹腔上游的煤油横向射流喷雾的三种点火方案(热射流点火、乙烯引导点火、凹腔内局部补氧点火)进行了试验对比研究。采用高速相机拍摄了不同点火方式下的初... 在来流马赫数2、总温840K的双模态超燃冲压发动机扩张型燃烧室的冷启动工况下,对凹腔上游的煤油横向射流喷雾的三种点火方案(热射流点火、乙烯引导点火、凹腔内局部补氧点火)进行了试验对比研究。采用高速相机拍摄了不同点火方式下的初始火焰生成和发展过程,对比分析了各种点火方案的点火接力过程和压力响应特点。试验研究表明,热射流火焰和喷雾下游掺混燃烧后通过火焰逆传形成凹腔驻留火焰,室压受热射流供应及其与喷雾作用的非定常特性的影响较大;乙烯引导点火受乙烯燃烧强度的影响,在研究的参数范围内,由于生成的乙烯火焰较弱,易被煤油喷雾浇熄,旨在凹腔内形成接力火焰的点火方法未能实现乙烯引导的成功点火;在凹腔内局部补氧能够改善煤油喷雾的点火性能,点火接力过程过渡平稳。 展开更多

关键词 燃烧室 双模态超燃冲压发动机 点火 火焰传播 压力响应 凹腔驻留火焰

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基于集总参数方程的超燃冲压发动机性能计算模型 被引量：11

19

作者 陈玉春 刘小勇 +2 位作者 黄兴 马雪松 黄兴鲁 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期840-846,共7页

针对目前常用的基于微分方程的超燃冲压发动机性能计算模型的不足,提出了基于集总参数方程的超燃冲压发动机性能计算模型。将基于控制体法的0D积分形式的守恒方程(流量连续方程、动量守恒方程和能量守恒方程)和化学动力学模型相结合,辅... 针对目前常用的基于微分方程的超燃冲压发动机性能计算模型的不足,提出了基于集总参数方程的超燃冲压发动机性能计算模型。将基于控制体法的0D积分形式的守恒方程(流量连续方程、动量守恒方程和能量守恒方程)和化学动力学模型相结合,辅以临界流量法,应用于隔离段和燃烧室的1D流场计算,实现了双模态超燃冲压发动机各种模态的隔离段和燃烧室的流量平衡计算,可以捕捉到热力学喉道,确定了隔离段流动状态和燃烧室的工作模态,进而实现超燃冲压发动机全飞行包线内和全工况下的特性计算。计算结果表明,基于集总参数方程的计算模型不但能够克服基于微分方程的计算模型的缺点,而且还具有计算精度高、计算速度快、收敛性好等优点,为超燃冲压发动机总体性能计算和方案设计提供了一种很好的参考。 展开更多

关键词 双模态超燃冲压发动机 总体性能 工作模态 集总参数方程 临界流量法

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MHD能量旁路超燃冲压发动机可行性分析 被引量：9

20

作者 郑小梅 徐大军 蔡国飙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期272-275,295,共5页

使用准一维模型对磁流体能量旁路超燃冲压发动机MPCE(Magneto-Plasma-Chem ical Engine)进行了性能计算.考察了理想和非理想的超燃冲压发动机应用磁流体MHD(magnetohydrodynam ics)能量旁路的效果,对于理想的超燃冲压发动机应用MHD反而... 使用准一维模型对磁流体能量旁路超燃冲压发动机MPCE(Magneto-Plasma-Chem ical Engine)进行了性能计算.考察了理想和非理想的超燃冲压发动机应用磁流体MHD(magnetohydrodynam ics)能量旁路的效果,对于理想的超燃冲压发动机应用MHD反而会使发动机的性能降低;对于非理想的超燃冲压发动机,MHD的作用使发动机的比冲增加.考虑发动机工作的工程限制条件对超燃冲压发动机和MPCE的性能进行了比较,结果表明应用MHD可以扩大超燃冲压发动机的工作范围,在非设计马赫数下提高发动机的性能.计算了负载系数、通道压力系数等重要的设计参数对MPCE性能的影响,结果显示优化参数设置可以使发动机比冲增加,但是同时又会受到工程条件的限制. 展开更多

关键词 磁流体动力学 磁流体能量旁路超燃冲压发动机 高超声速飞行器 超燃冲压发动机

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