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三维尺寸对悬臂斜坡喷注器混合效率影响数值研究 被引量:2
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作者 高峰 夏雪峰 张涵 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期83-88,共6页
为分析悬臂斜坡构型对超燃燃烧室内燃料的掺混效果以及射流的穿透深度改进效果的影响,采用数值方法对不同三维尺寸的悬臂斜坡喷注器的流场情况进行模拟研究。结果表明:斜坡压缩角增大对流场的掺混效果影响不大但可以增加射流穿透深度,... 为分析悬臂斜坡构型对超燃燃烧室内燃料的掺混效果以及射流的穿透深度改进效果的影响,采用数值方法对不同三维尺寸的悬臂斜坡喷注器的流场情况进行模拟研究。结果表明:斜坡压缩角增大对流场的掺混效果影响不大但可以增加射流穿透深度,同时也带来更大的总压损失;后掠角度的增加可增强掺混,但也造成总压损失的增加和穿透深度的减小;悬臂宽度在一定范围内适当减小可有效增加近场的穿透深度以及远场的掺混效率,减小总压损失。 展开更多
关键词 超燃燃烧室 悬臂斜坡喷注器 混合效率 数值研究
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构型参数对悬臂斜坡喷注器混合性能的影响 被引量:2
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作者 毕东恒 罗世彬 +2 位作者 林志勇 李世斌 陈韶华 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期112-118,共7页
为探索高马赫数下激波诱燃冲压发动机前体/进气道喷注器构型参数对燃料/空气混合的特性的影响,运用隐式RANS仿真,对不同构型的悬臂斜坡喷注器进行了三维数值模拟并进行了对比研究。结果表明,15°压缩角构型最终的混合效率比基准构型... 为探索高马赫数下激波诱燃冲压发动机前体/进气道喷注器构型参数对燃料/空气混合的特性的影响,运用隐式RANS仿真,对不同构型的悬臂斜坡喷注器进行了三维数值模拟并进行了对比研究。结果表明,15°压缩角构型最终的混合效率比基准构型高9%且有较大的燃料穿透度,同时会付出30%的总压损失代价;15°压缩角构型的总压损失是10°压缩角构型的两倍;0°膨胀角构型的混合效率始终高出基准构型11%,但有较大的总压损失;后掠构型与基准构型相比混合效率,燃料穿透度基本不变,负的后掠角总压损失最小;三种不同喷注间距的喷注器总压损失大小基本相同,近流场的混合效率相差不大,混合终了阶段,20mm喷注间距喷注器的混合效率达到了较高水平;50~150mm是燃料/空气掺混剧烈发生的区域。 展开更多
关键词 激波诱燃冲压发动机 悬臂斜坡喷注器 混合性能
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悬臂斜坡喷注器流场结构与混合特性 被引量:3
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作者 毕东恒 罗世彬 林志勇 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期61-66,共6页
为了探索高马赫数下激波诱燃冲压发动机前体/进气道燃料/空气混合的精细流场结构和混合增强机理,采用隐式方法,对悬臂斜坡喷注器进行了三维RANS仿真,得到了喷注器流场的精细结构。仿真结果表明,由于斜坡的作用,流场中产生了激波、膨胀... 为了探索高马赫数下激波诱燃冲压发动机前体/进气道燃料/空气混合的精细流场结构和混合增强机理,采用隐式方法,对悬臂斜坡喷注器进行了三维RANS仿真,得到了喷注器流场的精细结构。仿真结果表明,由于斜坡的作用,流场中产生了激波、膨胀波、流向旋涡等现象。气流经过斜坡时产生了斜激波,并在斜坡边缘处发生膨胀;斜坡侧壁附近在压差的作用下产生了流向旋涡,流向涡在向下游发展过程中卷吸空气,从而增强了混合,但斜坡的存在加大了流场的总压损失。 展开更多
关键词 激波诱燃 悬臂斜坡喷注器 混合 流场
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气动斜坡/燃气发生器方案燃料掺混性能研究 被引量:4
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作者 谭大刚 唐功建 +2 位作者 宋冈霖 陈飞 位立军 《航空发动机》 2015年第1期41-47,共7页
为了研究气动斜坡喷注器在提高掺混、点火及稳定火焰方面的作用,通过数值仿真方法,对气动斜坡及单孔直喷/燃气发生器2种方案冷流掺混流场进行了对比研究。结果表明:气动斜坡方案在燃烧室中能形成更强、更复杂的流向涡结构,对增进燃料掺... 为了研究气动斜坡喷注器在提高掺混、点火及稳定火焰方面的作用,通过数值仿真方法,对气动斜坡及单孔直喷/燃气发生器2种方案冷流掺混流场进行了对比研究。结果表明:气动斜坡方案在燃烧室中能形成更强、更复杂的流向涡结构,对增进燃料掺混作用明显;在燃烧室后半段2种方案羽流面积相差不大,但是气动斜坡方案燃料质量中心在燃烧室中心区域附近,直喷方案燃料质量中心更靠近燃烧室上壁面,气动斜坡方案燃料分布更加均匀,到燃烧室出口处,掺混效率比直喷方案的高约10%;与直喷方案相比,气动斜坡方案对主流的影响更小,总压恢复性能优于直喷方案的,在燃烧室出口处,总压恢复系数比直喷方案的高约10%。 展开更多
关键词 气动斜坡喷注器 单孔直 掺混性能 超燃冲压发动机 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
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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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超燃燃烧室悬臂斜坡/凹腔组合结构研究
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作者 杨文佳 高峰 +1 位作者 张涵 夏雪峰 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期79-84,共6页
为进一步了解超燃冲压发动机的内流特性,优化燃烧室流场,文中运用数值模拟方法对比分析了燃烧室中悬臂斜坡/凹腔不同组合形式对流场掺混特性、稳焰能力以及燃烧效率的影响。研究发现:纵向悬臂斜坡/凹腔组合结构中凹腔后缘的展向涡比横... 为进一步了解超燃冲压发动机的内流特性,优化燃烧室流场,文中运用数值模拟方法对比分析了燃烧室中悬臂斜坡/凹腔不同组合形式对流场掺混特性、稳焰能力以及燃烧效率的影响。研究发现:纵向悬臂斜坡/凹腔组合结构中凹腔后缘的展向涡比横向组合大,且凹腔内温度也更高,稳焰能力更强;纵向组合高湍动能区域更大,掺混效果更优;两种组合造成的燃烧室总压损失差别不大,但纵向组合燃烧效率更高。 展开更多
关键词 超燃燃烧室 悬臂斜坡喷注器 凹腔 增强掺混
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基于斜坡和波纹壁的超声速混合增强技术研究进展
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作者 王若榕 郭振云 黄伟 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2023年第4期106-114,共9页
随着超燃冲压发动机技术的飞速发展,对在燃烧室内驻留时间极短的燃料射流与超声速空气来流的充分掺混与高效燃烧的要求越来越高,为解决上述问题,需要研究出一套稳定、高效的喷注方案,因此,超声速燃料的混合增强策略逐渐成为国内外航空... 随着超燃冲压发动机技术的飞速发展,对在燃烧室内驻留时间极短的燃料射流与超声速空气来流的充分掺混与高效燃烧的要求越来越高,为解决上述问题,需要研究出一套稳定、高效的喷注方案,因此,超声速燃料的混合增强策略逐渐成为国内外航空航天学者的研究热点。混合增强方法按照机理分为被动混合增强和主动混合增强。本文主要针对被动混合增强方法中的斜坡和波纹壁激波发生器,分别梳理总结了其促进混合增强的原理和特点,并对斜坡和波纹壁组合混合增强技术的研究进展进行了概述,最后对各种混合增强方式的未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 混合增强 激波 斜坡喷注器 波纹壁
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