火箭基组合循环发动机引射模态流动分析 被引量：10

1

作者 王国辉 蔡体敏 +3 位作者 何国强 刘佩进 黄生洪 秦飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期298-302,共5页

应用迎风格式有限体积方法求解N S方程的基础上 ,数值模拟了火箭基组合循环 (RBCC)发动机引射模态进气道 /混合段 /燃烧室 /尾喷管 /引射火箭内的流动过程 ,分析了引射模态流道中的复杂流动结构 ,从理论上探讨了火箭引射模态工作过程机... 应用迎风格式有限体积方法求解N S方程的基础上 ,数值模拟了火箭基组合循环 (RBCC)发动机引射模态进气道 /混合段 /燃烧室 /尾喷管 /引射火箭内的流动过程 ,分析了引射模态流道中的复杂流动结构 ,从理论上探讨了火箭引射模态工作过程机理 ,讨论了RBCC实验模型的混合性能 ,最后与实验结果进行了比较 ,二者吻合较好。 展开更多

关键词 流动分析 火箭发动机 引射式冲压发动机 复合式发动机 引射模态 数值仿真

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火箭引射模态下一次火箭流量优化方法研究 被引量：9

2

作者 吕翔 刘佩进 +1 位作者 何国强 刘洋 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期631-635,共5页

对火箭基组合循环(RBCC)发动机火箭引射模态下一次火箭流量优化方法开展了研究,并对飞行条件下一次火箭流量的变化规律进行了分析。提出了采用有效比冲作为优化目标的一次火箭流量单目标优化模型;建立了求解与一次火箭流量相匹配的二次... 对火箭基组合循环(RBCC)发动机火箭引射模态下一次火箭流量优化方法开展了研究,并对飞行条件下一次火箭流量的变化规律进行了分析。提出了采用有效比冲作为优化目标的一次火箭流量单目标优化模型;建立了求解与一次火箭流量相匹配的二次燃料流量的比例控制方法;在考虑发动机性能优化与弹道分析耦合作用的基础上,采用试验设计和遗传算法,建立了火箭引射模态下一次火箭流量优化方法。针对空中载机发射的RBCC发动机,开展了火箭引射模态下一次火箭流量优化,并根据弹道分析结果,给出了飞行条件下一次火箭流量变化规律。结果表明,为了克服飞行过程中声障阻力,一次火箭流量在Ma=1.0附近达到最大,此时对发动机提出较高的推力设计要求;在Ma=1.5附近,来流空气的冲压作用占主导地位,一次火箭流量出现较大程度的节流,此时对发动机提出较高的比冲设计要求;超过Ma=1.5后,一次火箭以较小的流量状态维持稳定工作;火箭引射模态下一次火箭流量调节比达到了5.0。 展开更多

关键词 火箭基组合循环 火箭引射模态 一次火箭 优化 遗传算法

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中心支板式RBCC发动机引射模态流动与燃烧研究 被引量：7

3

作者 石磊 赵国军 +3 位作者 杨一言 秦飞 魏祥庚 何国强 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2292-2301,共10页

为了深入认识引射模态工作机理,针对中心支板式RBCC发动机,在飞行马赫数2、不同内置火箭流量时的工作情况进行了全流道一体化的数值模拟,并对其内流场特征、火箭射流/引射空气掺混发展特征以及复合型释热规律和火焰结构等开展了详细分... 为了深入认识引射模态工作机理,针对中心支板式RBCC发动机,在飞行马赫数2、不同内置火箭流量时的工作情况进行了全流道一体化的数值模拟,并对其内流场特征、火箭射流/引射空气掺混发展特征以及复合型释热规律和火焰结构等开展了详细分析。研究发现:RBCC发动机引射模态下的流动掺混燃烧过程是一个复杂且高度耦合的过程。在即时预混燃烧(SMC)模式下,燃烧过程主要在内置火箭射流与来流空气之间形成的剪切层内进行;流道上游剪切层厚度较薄,温度和组分浓度梯度较大,掺混速率快;高释热区集中分布在流道上游,可分为超声速释热区和亚声速释热区;流道内的燃烧反应以扩散燃烧为主,随着掺混过程的进行逐渐向预混燃烧过渡。提高火箭流量,流道内温度升高,反应持续距离增加,但掺混效率降低。 展开更多

关键词 组合循环发动机 引射模态 燃烧 空气引射 掺混 预混燃烧

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RBCC引射模态DAB模式二次燃烧数值研究 被引量：4

4

作者 王国辉 何国强 +1 位作者 刘佩进 蔡体敏 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期5-8,共4页

对火箭基组合循环(RBCC)引射模态煤油燃料扩散后体燃烧(DAB)模式二次燃烧过程进行了数值研究。研究中使用了简单快速单步不可逆化学反应模型、三维非结构网格有限体积方法和k ε湍流模型。结果发现引入DAB燃烧后,可以提高系统推力性能,... 对火箭基组合循环(RBCC)引射模态煤油燃料扩散后体燃烧(DAB)模式二次燃烧过程进行了数值研究。研究中使用了简单快速单步不可逆化学反应模型、三维非结构网格有限体积方法和k ε湍流模型。结果发现引入DAB燃烧后,可以提高系统推力性能,但在地面静止自由引射状态未发现推力正增益;二次燃料喷嘴处于二次燃烧室的后部将更加有利于提高燃烧效率。 展开更多

关键词 RBCC 引射模态 DAB模式 二次燃烧 数值研究 火箭基组合循环 扩散后体燃烧

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一次火箭参数对RBCC引射模态性能的影响 被引量：8

5

作者 王国辉 何国强 蔡体敏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期204-207,共4页

应用经过校验的三维湍流有限体积数值算法,对引射模态下RBCC模型不同一次引射火箭结构和工作参数条件下的多种工作状态进行了模拟。结果发现:提高一次火箭燃烧室工作压强,二次流量增加,系统推力增加,混合效果增强;一次火箭喷管形状直接... 应用经过校验的三维湍流有限体积数值算法,对引射模态下RBCC模型不同一次引射火箭结构和工作参数条件下的多种工作状态进行了模拟。结果发现:提高一次火箭燃烧室工作压强,二次流量增加,系统推力增加,混合效果增强;一次火箭喷管形状直接影响引射掺混效果,但在保证足够一次流量的前提下,方形管道中可以使用锥形一次喷管,不会带来性能上的较大差异;一次火箭喷管数目增加,掺混质量提高;一次喷管扩张半角的改变不会影响二次引入流量,但会影响掺混效果和一次火箭自身推力;一次喷管面积膨胀比的变化,不会影响二次引入流量,但会改变混合效果。 展开更多

关键词 复合式发动机 引射模态 性能分析

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火箭引射模态下主火箭总压与RBCC发动机的匹配性 被引量：5

6

作者 吕翔 郑思行 +1 位作者 何国强 刘佩进 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期179-184,197,共7页

基于传统的"等压面假设"理论,建立了RBCC发动机主火箭的引射性能分析模型,研究了主火箭总压与RBCC发动机的匹配性。研究结果表明,若隔离段通道面积比小于0.65,在主火箭总压较低条件下,隔离段内二次流容易达到壅塞,无法进一步... 基于传统的"等压面假设"理论,建立了RBCC发动机主火箭的引射性能分析模型,研究了主火箭总压与RBCC发动机的匹配性。研究结果表明,若隔离段通道面积比小于0.65,在主火箭总压较低条件下,隔离段内二次流容易达到壅塞,无法进一步提高空气流量;在地面静止状态下,随主火箭总压增加,空气流量逐步增大,等压面上形成Fabri壅塞后,进一步增加主火箭总压,反而会降低空气流量;在火箭引射模态下,RBCC发动机的工作状态可细分为引射作用占主导地位的进气道亚临界状态和临界状态、冲压作用占主导地位的进气道超临界状态,其分界马赫数分别约为0.7和1.5。 展开更多

关键词 火箭基组合循环 高超声速飞行器 火箭引射模态 主火箭 隔离段

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RBCC引射模态准一维性能分析模型 被引量：6

7

作者 吕翔 何国强 刘佩进 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期529-531,541,共4页

基于准一维非稳态流动方程建立了RBCC引射模态性能分析模型，充分考虑壁面摩擦、有限速率化学反应和质量添加等因素。模型采用MacCormack格式求解，很好的解决了计算引射比、考虑环境压强等问题。与实验结果的对比表明，本模型计算结果... 基于准一维非稳态流动方程建立了RBCC引射模态性能分析模型，充分考虑壁面摩擦、有限速率化学反应和质量添加等因素。模型采用MacCormack格式求解，很好的解决了计算引射比、考虑环境压强等问题。与实验结果的对比表明，本模型计算结果的相对误差为5％～9％，发动机内的压强分布与实验结果基本一致，本模型可用于RBCC引射模态性能分析。 展开更多

关键词 火箭基组合循环发动机 引射模态 性能分析

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RBCC发动机引射模态进气道特性研究 被引量：3

8

作者 刘晓伟 石磊 +1 位作者 刘佩进 何国强 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期601-605,611,共6页

为了研究RBCC发动机引射模态的进气道特性,基于二元混压式进气道,建立了二维RBCC发动机流道构型。利用数值模拟获得不同来流马赫数和主火箭流量时发动机的流场结构和进气道性能。研究发现,不同来流马赫数时,发动机流动特征和进气道特性... 为了研究RBCC发动机引射模态的进气道特性,基于二元混压式进气道,建立了二维RBCC发动机流道构型。利用数值模拟获得不同来流马赫数和主火箭流量时发动机的流场结构和进气道性能。研究发现,不同来流马赫数时,发动机流动特征和进气道特性差异较大,可划分为几个典型区间。只有在低亚声速区间,火箭引射才可影响发动机的进气道性能。来流马赫数和进气道喉道面积是影响RBCC发动机引射模态进气道性能的主要因素,发动机设计时,应尽可能增大进气道的喉道面积。 展开更多

关键词 RBCC发动机 引射模态 进气道 数值模拟

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脉冲爆震火箭发动机引射模态的起爆实验研究 被引量：3

9

作者 王永佳 范玮 +1 位作者 高瞻 熊姹 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1147-1152,共6页

为实现脉冲爆震火箭发动机(PDRE)引射模态下主爆震室的起爆,采用航空煤油和氧气作为推进剂,设计了PDRE引射模态的模型机,采用压电传感器测量主爆震室中爆震波的压力和速度。在主爆震室中成功实现了5～8Hz稳定连续的爆震,爆震波的峰值压... 为实现脉冲爆震火箭发动机(PDRE)引射模态下主爆震室的起爆,采用航空煤油和氧气作为推进剂,设计了PDRE引射模态的模型机,采用压电传感器测量主爆震室中爆震波的压力和速度。在主爆震室中成功实现了5～8Hz稳定连续的爆震,爆震波的峰值压力能够达到3MPa,爆震波以1600～2000m/s左右的速度在主爆震室中传播。实验结果表明:PDRE引射模态下主爆震室的DDT距离,远低于常规高能电喷起爆下的两相PDRE的DDT距离;高频PDRE引射模态下主爆震室的起爆难度加大;加长主爆震室、末端增加收敛段可以提高引射模态的爆震性能。 展开更多

关键词 脉冲爆震火箭发动机 引射模态 主爆震室 实验研究 峰值压力

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RBCC发动机海平面零速引射模态流场数值模拟(英文) 被引量：2

10

作者 石磊 何国强 秦飞 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期310-317,共8页

针对中心支板式火箭基组合循环(RBCC)发动机在海平面零速引射模态下进排气系统与双模态燃烧室匹配工作时的情况进行了数值模拟,并详细分析了其流场特征。结果发现,计算网格的划分以及边界条件的设置对数值模拟的合理性和可信度有着重要... 针对中心支板式火箭基组合循环(RBCC)发动机在海平面零速引射模态下进排气系统与双模态燃烧室匹配工作时的情况进行了数值模拟,并详细分析了其流场特征。结果发现,计算网格的划分以及边界条件的设置对数值模拟的合理性和可信度有着重要的影响;与通常情况不同,零速引射模态下由于唇口附近背风区内流动分离以及低速涡流的出现,进气道的气动流道型面与其物理构型不再一致,由此带来了气体流动过程、空气引射量乃至发动机性能的改变。推而广之,该文说明了在进行RBCC发动机引射模态流场特征及其性能研究时发动机一体化计算的重要性和必要性。 展开更多

关键词 RBCC发动机 引射模态 零速 流场 数值模拟

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RBCC引射模态冷流试验研究 被引量：1

11

作者 安佳宁 徐万武 《火箭推进》 CAS 2012年第4期38-42,共5页

通过冷流试验方法研究了不同构型RBCC引射模态下的抗背压特性,通过测量流道壁面压力给出了不同混合室长度和主火箭构型下的壁面压力变化曲线,分析了不同构型的抗背压性能。结果表明:增加混合室长度可以提高抗背压性能,但是提高幅度较小... 通过冷流试验方法研究了不同构型RBCC引射模态下的抗背压特性,通过测量流道壁面压力给出了不同混合室长度和主火箭构型下的壁面压力变化曲线,分析了不同构型的抗背压性能。结果表明:增加混合室长度可以提高抗背压性能,但是提高幅度较小;双主火箭构型可以显著提高抗背压性能。该试验说明主火箭构型对抗背压性能有重要影响,为RBCC引射模态构型设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 RBCC 引射模态 试验研究 抗背压 混合室

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脉冲爆震火箭发动机引射模态的实验研究

12

作者 王育虔 范玮 +2 位作者 严传俊 黄希桥 谢开成 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期139-141,148,共4页

采用航空煤油和氧气作为推进剂,对脉冲爆震火箭发动机(PDRE)引射模态进行了实验研究。研究的引射器参数包括引射器与PDRE的直径比、引射器的长径比以及引射器相对位置。结果表明引射器与PDRE直径比和引射器的长径比较大时有更好的增推... 采用航空煤油和氧气作为推进剂,对脉冲爆震火箭发动机(PDRE)引射模态进行了实验研究。研究的引射器参数包括引射器与PDRE的直径比、引射器的长径比以及引射器相对位置。结果表明引射器与PDRE直径比和引射器的长径比较大时有更好的增推效果。在引射器与爆震管重叠距离为1.5倍爆震管直径时,4种尺寸引射器均获得最大增推效果,其中最大推力增益为22%。 展开更多

关键词 引射模态 实验研究 直径比 长径比 相对位置

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火箭出口面积对RBCC发动机引射模态影响规律分析 被引量：1

13

作者 姚轶智 孙明波 +7 位作者 黄玉辉 李佩波 安彬 顾瑞 王教儒 李梦磊 王泰宇 陈纪凯 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期155-163,共9页

火箭基组合循环发动机引射模态飞行状态复杂,为了提高发动机的整体性能,研究了火箭出口面积对发动机引射模态的影响规律。通过数值模拟研究,引射流量在低飞行马赫数条件下,主要受引射性能影响,火箭出口面积越大,引射性能越好。然而,随... 火箭基组合循环发动机引射模态飞行状态复杂,为了提高发动机的整体性能,研究了火箭出口面积对发动机引射模态的影响规律。通过数值模拟研究,引射流量在低飞行马赫数条件下,主要受引射性能影响,火箭出口面积越大,引射性能越好。然而,随着飞行马赫数的提升,引射空气的动能提升,隔离段内出现壅塞情况,引射流量主要受限于隔离段几何尺寸,与火箭出口面积无关。在亚声速工况下,火箭出口面积越小,发动机比冲越低,且出口无量纲面积为3.15时,火箭羽流膨胀撞壁,会引起性能骤减,需要予以避免;在超声速工况下,选择面积较小的火箭出口面积,燃烧室内压越高,发动机性能提升越明显。 展开更多

关键词 火箭基组合循环 引射模态 火箭出口面积 比冲 引射性能

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基于亚燃RBCC构型的引射模态一次火箭节流策略研究 被引量：2

14

作者 吴亚可 刘继方 +2 位作者 胡宗纯 徐卫昌 杨晴 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期55-63,共9页

为了探究亚燃RBCC构型在引射模态下的性能表现和一次火箭节流规律,基于一设计点为亚燃模态的RBCC构型,开展了进气道/燃烧室一体化内流道的数值模拟工作,分析了一次火箭流量变化对进气量、流道压力分布、推力和比冲的影响,最终给出了引... 为了探究亚燃RBCC构型在引射模态下的性能表现和一次火箭节流规律,基于一设计点为亚燃模态的RBCC构型,开展了进气道/燃烧室一体化内流道的数值模拟工作,分析了一次火箭流量变化对进气量、流道压力分布、推力和比冲的影响,最终给出了引射模态下一次火箭的节流策略。结果表明:引射模态下,一次火箭流量调节对RBCC性能的影响非常复杂,且规律性和一致性较差;在亚声速引射模态,建议一次火箭以大流量工作,暂不考虑比冲性能;在超声速引射模态,建议一次火箭以小流量工作;为了提升进气道启动点附近RBCC的比冲性能,建议尝试二次燃料的喷注燃烧,但必须充分考虑对进气系统的不利影响。 展开更多

关键词 火箭基组合动力循环 亚燃构型 引射模态 性能 一次火箭 节流策略

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多模态RBCC主火箭室压对引射流动燃烧影响研究 被引量：6

15

作者 潘宏亮 林彬彬 +3 位作者 何国强 秦飞 魏祥庚 石磊 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1108-1114,共7页

为了研究火箭冲压组合动力循环(RBCC)发动机主火箭室压对引射模态发动机性能的影响,针对宽范围飞行的二元中心支板式构型,分析了引射模态亚声速飞行阶段发动机工作特点,采用发动机与飞行器前后体集成的全流道数值模拟计算方法,研究了主... 为了研究火箭冲压组合动力循环(RBCC)发动机主火箭室压对引射模态发动机性能的影响,针对宽范围飞行的二元中心支板式构型,分析了引射模态亚声速飞行阶段发动机工作特点,采用发动机与飞行器前后体集成的全流道数值模拟计算方法,研究了主火箭室压对RBCC亚声速飞行阶段燃烧室流动燃烧及发动机性能的影响。结果表明:主火箭室压增至26MPa时,由于主火箭喷管面积扩张比相应增大,使得主火箭喷管出口射流欠膨胀程度没有增大,避免了Fabri壅塞现象的产生,同时增大的主火箭射流马赫数使主火箭射流对第一级凹腔下游二次流道的挤压作用明显减弱,综合作用使得Ma=0和Ma=0.8条件下引射比分别提高了22.4%和40.0%;全流道计算结果表明在亚声速飞行阶段,提高主火箭室压一方面提升了主火箭推力,另一方面提升了燃烧室及后体推力,综合作用使得发动机比冲分别提高了11.5%和25.3%。提高主火箭室压有利于提升宽范围飞行RBCC发动机亚声速飞行阶段发动机性能。 展开更多

关键词 火箭冲压组合动力循环 引射模态 主火箭 引射比

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RBCC引射/亚燃模态过渡点选择 被引量：7

16

作者 刘洋 何国强 +1 位作者 刘佩进 吕翔 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期500-505,共6页

以RBCC推进系统为动力的飞行器设计流程出发，建立了考虑发动机工作的限制条件的引射和亚燃模态性能评估方法，研究了不同燃料条件下发动机引射和亚燃模态下比冲和推力系数随飞行弹道的变化规律，提出了基于比冲最优、推力变化最小的模... 以RBCC推进系统为动力的飞行器设计流程出发，建立了考虑发动机工作的限制条件的引射和亚燃模态性能评估方法，研究了不同燃料条件下发动机引射和亚燃模态下比冲和推力系数随飞行弹道的变化规律，提出了基于比冲最优、推力变化最小的模态过渡点选择方法；结合某一具体飞行任务的典型弹道，获得了在飞行马赫数为2．6±0．1、飞行高度为11．7—12．9km范围内进行引射／亚燃模态过渡最佳的结论。 展开更多

关键词 火箭基组合循环(RBCC) 引射模态 亚燃模态 模态过渡

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多模态RBCC主火箭混合比对引射流动燃烧影响 被引量：5

17

作者 林彬彬 潘宏亮 +2 位作者 叶进颖 邹祥瑞 王超月 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期804-810,共7页

针对宽范围飞行的二元中心支板式构型,采用发动机与飞行器前后体集成的全流道数值模拟计算方法,研究了主火箭混合比对RBCC引射模态超声速飞行阶段燃烧室流动燃烧及发动机性能的影响。结果表明,主火箭混合比为2.4无二次燃料喷注时,燃烧... 针对宽范围飞行的二元中心支板式构型,采用发动机与飞行器前后体集成的全流道数值模拟计算方法,研究了主火箭混合比对RBCC引射模态超声速飞行阶段燃烧室流动燃烧及发动机性能的影响。结果表明,主火箭混合比为2.4无二次燃料喷注时,燃烧室出口气流平均总温最高,恰当比和贫燃主火箭可通过二次燃烧组织获得高于主火箭富燃工作情况下的总温,主火箭混合比影响主火箭射流温度,并通过与引射空气的掺混燃烧,与二次燃烧共同决定着燃烧室内的释热区间和压强分布情况,进而影响引射比及发动机性能;引射比随混合比的增大而增大,Ma=1.5、2时,引射比最大相差比例可达77.3%和109.0%,二次燃烧组织使得燃烧室下游压强迅速升高并前传,导致引射比迅速降低,主火箭混合比仍对引射比产生重要影响;在以亚燃和超燃模态为设计重点的受限流道内,主火箭恰当比工作可兼顾主火箭推力及燃烧室推力,进而获得更高的发动机性能,Ma=1.5、2时,推力增益分别达到22.0%和36.6%,发动机比冲分别为3 696 N·s/kg和4 136 N·s/kg,主火箭混合比对提升引射模态超声速段引射比及发动机性能具有重要影响。 展开更多

关键词 火箭冲压组合动力循环(RBCC) 引射模态 主火箭 混合比 引射比

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RBCC引射/亚燃模态过渡工作过程数值模拟 被引量：3

18

作者 刘洋 何国强 +1 位作者 刘佩进 秦飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期641-646,686,共7页

针对模态过渡过程中的瞬变特性,开展了引射/亚燃模态过渡工作过程中的RBCC进气道/燃烧室一体化数值模拟,计算比较了四种不同的模态过渡方案,分析了模态过渡工作过程中流动、燃烧模式和进气道状态的瞬变过程,研究结果表明:(1)推力产生较... 针对模态过渡过程中的瞬变特性,开展了引射/亚燃模态过渡工作过程中的RBCC进气道/燃烧室一体化数值模拟,计算比较了四种不同的模态过渡方案,分析了模态过渡工作过程中流动、燃烧模式和进气道状态的瞬变过程,研究结果表明:(1)推力产生较大波动的主要原因是燃烧室内燃烧/流动参数匹配性差和在流动方向上燃烧放热间断引起的;(2)主火箭保留的燃气在模态过渡过程中起到了火焰稳定和自持燃烧的作用,保留合理流量的燃气不仅可以缩短模态过渡时间,而且可以提高发动机的比冲;(3)提出了通过调节燃料喷注策略和主火箭节流方式实现模态平稳过渡的方案,并对该方案进行了数值验证,可望为进一步的实验研究提供了燃烧控制方法。 展开更多

关键词 火箭基组合循环(RBCC) 引射模态 亚燃模态 模态过渡 数值模拟

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支板火箭构型对引射进气与主次流相互作用特性影响实验研究

19

作者 罗飞腾 姚达豪 +3 位作者 李新珂 渠镇铭 陈文娟 龙垚松 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期115-131,共17页

一次火箭射流与二次空气流之间的主次流相互作用是火箭基组合循环(RBCC)发动机引射模态工作过程的主导机制,对引射模态性能具有关键性影响。基于典型支板火箭RBCC发动机特征流道模型,进行了三种不同支板火箭构型的宽工况冷喷流引射试验... 一次火箭射流与二次空气流之间的主次流相互作用是火箭基组合循环(RBCC)发动机引射模态工作过程的主导机制,对引射模态性能具有关键性影响。基于典型支板火箭RBCC发动机特征流道模型,进行了三种不同支板火箭构型的宽工况冷喷流引射试验,获得了引射进气特性、主次流相互作用特性与规律。研究结果表明:随着一次流流量、总压比增加,二次流引射进气马赫数逐渐增大,流量逐渐增加至某一最大值,而引射比持续单调减小;无量纲分析显示,单矩形喷管的支板火箭构型相对于双圆形喷管构型具有更强的引射能力,在相同一次流流量与喷管喉道面积时能提高10%~40%的流量通量比,且支板尾缘带波瓣凹槽结构有利于提升引射能力。从主次流内流过程来看,随着一次流流量、总压比增加,内流道压力分布整体上逐渐降低,马赫数分布逐渐提高,反映出内流加速降压、引射进气流量增加的过程,同时下游的引射增压比呈增大趋势,以更大的总压损失为代价;相同一次流流量时,单矩形喷管构型相对于双圆形喷管引起的内流道压力更低、马赫数更高,实现基本相当的引射比时总压恢复系数相对更高。随着主次流总压比的增加,主次流的速度比和对流马赫数呈现减小的趋势,而压比和密度比则有所增加;双圆形喷管构型时速度比和对流马赫数明显高于单矩形喷管构型,而压比和密度比则相对更低;这些参数梯度变化在初始状态层面上决定了主次流相互作用的过程及其宏观特性。 展开更多

关键词 火箭基组合循环发动机 主次流相互作用 引射模态 支板火箭 实验研究

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RBCC亚燃模态点火及火焰稳定研究(英文) 被引量：2

20

作者 刘晓伟 何国强 +1 位作者 刘佩进 秦飞 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期507-510,共4页

在直联式燃烧试验台上进行了基于机械壅塞的RBCC亚燃模态点火及火焰稳定研究,试验模拟飞行马赫数为2.5,采用扩张型双模态燃烧室和多级JP-10喷注方式。在主火箭工作的情况下,借助发动机出口机械壅塞的方式实现了点火和火焰稳定。同时发... 在直联式燃烧试验台上进行了基于机械壅塞的RBCC亚燃模态点火及火焰稳定研究,试验模拟飞行马赫数为2.5,采用扩张型双模态燃烧室和多级JP-10喷注方式。在主火箭工作的情况下,借助发动机出口机械壅塞的方式实现了点火和火焰稳定。同时发现火焰稳定与乙烯引导火焰无关,出口堵塞比是燃烧室压力提升的一个重要影响因素。研究工作为实现基于热力喉道的RBCC亚燃模态稳定高效燃烧提供了良好的基础。 展开更多

关键词 RBCC发动机 引射模态 机械壅塞 点火 火焰稳定

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