水反应金属燃料发动机比冲性能与燃烧室长度设计理论研究 被引量：18

1

作者 胡凡 张为华 +2 位作者 夏智勋 缪万波 李芳 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期12-16,共5页

运用热力计算原理,计算并分析了两相流影响条件下水反应金属燃料发动机的比冲性能。采用经验公式,对发动机中金属颗粒燃烧时间进行了计算分析,估算了金属颗粒燃烧长度,为燃烧室长度设计提供了依据。结果表明,存在最佳水燃比,使发动机达... 运用热力计算原理,计算并分析了两相流影响条件下水反应金属燃料发动机的比冲性能。采用经验公式,对发动机中金属颗粒燃烧时间进行了计算分析,估算了金属颗粒燃烧长度,为燃烧室长度设计提供了依据。结果表明,存在最佳水燃比,使发动机达到最优比冲性能;两相流影响下比冲损失较大,金属颗粒燃烧时间随水燃比、雷诺数增加而显著减少;通过对颗粒燃烧时间的计算,可初步设计燃烧室长度。 展开更多

关键词 水反应金属燃料发动机 比冲性能 金属颗粒燃烧时间 燃烧室长度

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水反应金属燃料发动机初步试验 被引量：6

2

作者 胡凡 焦绍球 +3 位作者 张为华 胡建新 缪万波 青龙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期367-370,共4页

介绍了水反应金属燃料发动机试验系统,提出了水燃比、工作压强及试验燃烧效率计算方法,为试验设计和发动机性能评价提供了依据。对水反应金属燃料发动机进行了试验研究,并根据试验结果对药柱组分、发动机结构及供水系统进行了改进。试... 介绍了水反应金属燃料发动机试验系统,提出了水燃比、工作压强及试验燃烧效率计算方法,为试验设计和发动机性能评价提供了依据。对水反应金属燃料发动机进行了试验研究,并根据试验结果对药柱组分、发动机结构及供水系统进行了改进。试验表明,中等含量金属燃料加水后可稳定燃烧,通过增加燃料中镁含量、稳定进水流量和增加补燃室长度等措施,可有效提高发动机燃烧效率。 展开更多

关键词 水反应金属燃料发动机^+ 试验 工作参数^+ 燃烧性能

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水反应金属燃料发动机三维两相燃烧数值模拟 被引量：6

3

作者 李芳 张为华 +1 位作者 王中伟 夏智勋 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期384-387,共4页

用三维湍流N-S方程及颗粒轨道模型描述水反应金属燃料发动机内部喷雾两相湍流燃烧过程。通过耦合求解气液两相流模型方程,得到发动机燃烧流场。通过模拟Mg与水的反应,分析比较了一次和二次进水方案的不同流场特性。研究结果表明,二次进... 用三维湍流N-S方程及颗粒轨道模型描述水反应金属燃料发动机内部喷雾两相湍流燃烧过程。通过耦合求解气液两相流模型方程,得到发动机燃烧流场。通过模拟Mg与水的反应,分析比较了一次和二次进水方案的不同流场特性。研究结果表明,二次进水方案更有利于火焰稳定和提高燃烧性能。 展开更多

关键词 水反应金属燃料发动机 三维两相燃烧流动 一次进水方案 二次进水方案 火焰稳定

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水反应金属燃料发动机的性能调节 被引量：3

4

作者 胡凡 张为华 +2 位作者 夏智勋 王中伟 缪万波 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期381-383,403,共4页

在水反应金属燃料发动机性能分析研究基础上,分析了壅塞式和非壅塞式发动机构型优缺点及性能调节特性,着重探讨了非壅塞式水反应金属燃料发动机燃气流量自适应调节规律和特点。计算结果分析表明,非壅塞式发动机具有水燃比自适应调节特性... 在水反应金属燃料发动机性能分析研究基础上,分析了壅塞式和非壅塞式发动机构型优缺点及性能调节特性,着重探讨了非壅塞式水反应金属燃料发动机燃气流量自适应调节规律和特点。计算结果分析表明,非壅塞式发动机具有水燃比自适应调节特性,且高压强指数水反应金属燃料调节效果显著。 展开更多

关键词 水反应金属燃料发动机 构型 性能调节 水燃比

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水反应金属燃料发动机二维多相燃烧数值模拟 被引量：3

5

作者 李芳 张为华 夏智勋 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期554-558,共5页

水反应金属燃料发动机系统构型研究需要以燃烧数值模拟作为研究基础.基于FLUENT软件,建立了水反应金属燃料发动机内多相湍流燃烧仿真模型,开展了二维轴对称数值模拟研究.计算研究和分析表明,燃气发生器加补燃室结构的水反应金属燃料发... 水反应金属燃料发动机系统构型研究需要以燃烧数值模拟作为研究基础.基于FLUENT软件,建立了水反应金属燃料发动机内多相湍流燃烧仿真模型,开展了二维轴对称数值模拟研究.计算研究和分析表明,燃气发生器加补燃室结构的水反应金属燃料发动机流场结构复杂;喉径变化对液滴掺混效果、金属颗粒燃烧效率和液滴蒸发效率影响显著. 展开更多

关键词 水反应金属燃料发动机 二维轴对称 多相 燃烧 结构

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镁基水反应金属燃料发动机性能分析方法与试验验证 被引量：1

6

作者 胡凡 张为华 +1 位作者 夏智勋 胡建新 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期133-137,共5页

采用一维两相多组分反应流法,对镁基水反应金属燃料发动机进行了性能分析,计算得到了稳态工作时发动机流场参数分布、液滴蒸发过程及性能参数。通过试验验证了程序的可行性和可信性,分析了产生误差的原因。提出了采用实际测量温度和燃... 采用一维两相多组分反应流法,对镁基水反应金属燃料发动机进行了性能分析,计算得到了稳态工作时发动机流场参数分布、液滴蒸发过程及性能参数。通过试验验证了程序的可行性和可信性,分析了产生误差的原因。提出了采用实际测量温度和燃烧效率对燃气入口条件进行修正的方法,减小了模型计算误差。采用修正模型计算了发动机性能随一次水燃比变化规律,计算结果表明存在最佳一次水燃比。研究结果对发动机设计和性能分析具有参考价值和实际意义。 展开更多

关键词 水反应金属燃料发动机 性能分析 一维两相反应流 数值模拟

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镁基水反应金属燃料及水冲压发动机初步试验 被引量：15

7

作者 李是良 张炜 +3 位作者 张为华 阳世清 朱慧 何博 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期35-38,共4页

通过热力学计算预估水冲压发动机的性能,确定了燃料配方,并研制出试验用镁基水反应金属燃料。成功进行了水冲压发动机原理样机热试车,对水冲压发动机及其燃料的性能进行了初步研究。

关键词 水冲压发动机 水反应金属燃料 水下高速推进

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高速鱼雷水冲压发动机用金属/水反应燃料研究进展 被引量：9

8

作者 张亚俊 王祎 +2 位作者 李吉祯 刘芳莉 齐晓飞 《四川兵工学报》 CAS 2013年第5期123-126,共4页

综述了用于高速鱼雷巡航动力推进系统水冲压发动机主燃料的金属/水反应燃料的国内外应用研究情况,阐述了金属/水反应燃料的组成及特点,并以金属铝与水的反应机理为例说明了金属/水反应燃料的基本工作原理,结合我国研究实际提出了金属/... 综述了用于高速鱼雷巡航动力推进系统水冲压发动机主燃料的金属/水反应燃料的国内外应用研究情况,阐述了金属/水反应燃料的组成及特点,并以金属铝与水的反应机理为例说明了金属/水反应燃料的基本工作原理,结合我国研究实际提出了金属/水反应燃料研究过程的研究重点,指出了国内相关领域研究的不足和发展方向。 展开更多

关键词 鱼雷 水冲压发动机 金属 水反应燃料 推进系统

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金属/水反应冲压发动机理论性能计算与分析 被引量：26

9

作者 缪万波 夏智勋 +4 位作者 郭健 胡建新 赵建民 罗振兵 焦绍球 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期563-566,共4页

基于水与金属燃料反应的水冲压发动机是一种新型的水下动力装置。为了研究水下冲压发动机的基本性能,在简述热力计算原理的基础上,以含铝贫氧推进剂为例对燃气发生器式水冲压发动机、以铝金属燃料为例对漩流式水冲压发动机进行了不同工... 基于水与金属燃料反应的水冲压发动机是一种新型的水下动力装置。为了研究水下冲压发动机的基本性能,在简述热力计算原理的基础上,以含铝贫氧推进剂为例对燃气发生器式水冲压发动机、以铝金属燃料为例对漩流式水冲压发动机进行了不同工作状态下的热力计算,得出了发动机比冲与水燃比、工作压强等之间的定性关系。 展开更多

关键词 水冲压发动机^+ 金属/水反应燃料^+ 热力计算 性能

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金属水反应水冲压发动机系统性能估算 被引量：33

10

作者 罗凯 党建军 +1 位作者 王育才 张宇文 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期495-498,共4页

使用金属 水反应燃料是推进水下超高速航行器的最佳途径,分析了单次注水和二次注水的铝 水反应燃料水冲压发动机系统,得出了燃料质量配比、燃烧室温度、燃烧室压强、系统有效推力、效率等关键技术性能指标。指出了二次注水系统的优越性... 使用金属 水反应燃料是推进水下超高速航行器的最佳途径,分析了单次注水和二次注水的铝 水反应燃料水冲压发动机系统,得出了燃料质量配比、燃烧室温度、燃烧室压强、系统有效推力、效率等关键技术性能指标。指出了二次注水系统的优越性并提出了一种二次注水系统的实施方案。分析结论与实际系统性能指标相吻合,证明了分析的正确性,可以为系统研究提供参考。 展开更多

关键词 金属/水反应燃料^+ 水冲压发动机^+ 性能

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水冲压发动机用金属燃料的研究进展 被引量：13

11

作者 李是良 张炜 +2 位作者 朱慧 王春华 周星 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2006年第6期69-73,共5页

介绍了用于超高速鱼雷的巡航动力推进系统——水冲压发动机的基本原理,阐述了水反应金属燃料的组成及特点,以金属镁与水在不同状态下的反应机理为例对水反应金属燃料的工作原理进行了分析,并提出燃料的组织形式、点火技术和燃烧性能调... 介绍了用于超高速鱼雷的巡航动力推进系统——水冲压发动机的基本原理,阐述了水反应金属燃料的组成及特点,以金属镁与水在不同状态下的反应机理为例对水反应金属燃料的工作原理进行了分析,并提出燃料的组织形式、点火技术和燃烧性能调节技术等是水反应金属燃料研究中的关键技术。通过总结国内外水冲压发动机及水反应金属燃料的研究进展,指出国内相关领域研究的不足和发展方向。附参考文献22篇。 展开更多

关键词 应用化学 水反应金属燃料 水冲压发动机 推进系统 鱼雷

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水冲压发动机用水反应金属燃料的研究进展 被引量：4

12

作者 刘康 罗平 +2 位作者 熊灿 官旭 董仕节 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第10期18-21,共4页

介绍了一种新型水下推进装置水冲压发动机的金属燃料的国内外应用研究情况;阐述了水反应金属燃料的工作原理;提出金属燃料的供给方式、金属燃料与水反应的启动方式、水反应金属燃料燃烧性能的调节与优化是研究金属燃料的重点;指出了国... 介绍了一种新型水下推进装置水冲压发动机的金属燃料的国内外应用研究情况;阐述了水反应金属燃料的工作原理;提出金属燃料的供给方式、金属燃料与水反应的启动方式、水反应金属燃料燃烧性能的调节与优化是研究金属燃料的重点;指出了国内相关领域研究的不足和发展方向。 展开更多

关键词 水下推进装置 水反应金属燃料 水冲压发动机

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水/金属燃料发动机水滴蒸发非傅里叶效应研究 被引量：7

13

作者 李芳 夏智勋 +1 位作者 张为华 钟涛 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期169-171,183,共4页

水/金属燃料发动机单液滴蒸发拟选用表面模型假设,为了验证此假设的正确性,采用了修正的傅立叶定律,并分析了其物理意义及适用范围。通过试验验证及分析计算,从理论上证明,表面模型假设适用于水/金属燃料发动机水滴内部的输运过程。

关键词 水/金属燃料发动机 水滴 热松弛时间 非傅里叶效应

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金属燃料/水冲压发动机构型试验 被引量：7

14

作者 胡凡 张为华 江振宇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期125-130,共6页

为了获得水冲压发动机构型对其燃烧性能的影响,采用中等金属含量燃料研究了四种发动机构型一次加水后的燃烧性能,试验得到了发动机压强、燃烧效率和喷射效率等性能参数。试验表明,不同发动机构型对发动机工作过程存在较大影响,发动机进... 为了获得水冲压发动机构型对其燃烧性能的影响,采用中等金属含量燃料研究了四种发动机构型一次加水后的燃烧性能,试验得到了发动机压强、燃烧效率和喷射效率等性能参数。试验表明,不同发动机构型对发动机工作过程存在较大影响,发动机进水后存在收敛段,会出现压强振荡现象,收敛段也会降低喷射效率。金属燃料自持燃烧产物通过喷孔进入补燃室与水发生反应,虽可消除发动机压强振荡现象,但燃烧室会产生大量残渣。将燃烧室和补燃室直接相连,可实现发动机稳定工作,提高喷射效率。 展开更多

关键词 金属燃料 水冲压发动机 构型 试验

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镁基水冲压发动机三维两相反应流场研究 被引量：2

15

作者 胡凡 张为华 +1 位作者 夏智勋 朱艳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期52-56,共5页

建立了镁基金属燃料/水冲压发动机三维两相反应流动模型,提出了采用燃烧效率修正一次燃烧温度的方法,对某试验发动机理想和实际工作状态进行了数值模拟,得到了发动机内流场分布趋势,并对计算与试验结果进行了对比,分析了产生误差的原因... 建立了镁基金属燃料/水冲压发动机三维两相反应流动模型,提出了采用燃烧效率修正一次燃烧温度的方法,对某试验发动机理想和实际工作状态进行了数值模拟,得到了发动机内流场分布趋势,并对计算与试验结果进行了对比,分析了产生误差的原因。结果表明修正燃烧温度后模型更能反映发动机实际工作状态及内流场分布,雾化效果和发动机热损失是影响发动机性能的重要因素,实际工作过程中由于存在凝相金属镁使计算燃烧效率大于试验燃烧效率。 展开更多

关键词 金属燃料/水冲压发动机+ 数值仿真 两相流 流动分布 试验验证

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钠水反应喷水发动机研究 被引量：1

16

作者 王云 焦志斌 吕浩福 《舰船科学技术》 2010年第7期37-40,76,共5页

为了克服现有的水中载运工具推进装置结构复杂、噪声大、需要耗氧及螺旋桨易被水草缠绕的不足,在对水反应金属燃料、喷水推动装置结构进行分析和融合创新的基础上,提出了一种基于喷水推进技术的新概念钠水反应喷水发动机的构想。对其工... 为了克服现有的水中载运工具推进装置结构复杂、噪声大、需要耗氧及螺旋桨易被水草缠绕的不足,在对水反应金属燃料、喷水推动装置结构进行分析和融合创新的基础上,提出了一种基于喷水推进技术的新概念钠水反应喷水发动机的构想。对其工作原理、结构方案和性能进行的初步研究分析表明,该发动机结构简单、维护方便、使用寿命长、工作噪声小、不需要耗氧,可用于需要在水下长期工作的潜艇和要求结构简单、推进快速的鱼雷等的辅助推进工具。 展开更多

关键词 喷水发动机 喷水推进 水反应金属燃料 发动机

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金属基燃料与水反应研究现状及应用前景 被引量：28

17

作者 张运刚 庞爱民 +1 位作者 张文刚 肖金武 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期52-55,共4页

金属基燃料与水反应具有能量密度高的特点,可用于水下高速推进,也可用于新一代燃料电池。文中介绍了国外关于金属基燃料与水燃烧反应的一些研究方法和成果,以及金属基燃料与水凝相反应用于燃料电池等方面的研究现状,同时对国内关于金属... 金属基燃料与水反应具有能量密度高的特点,可用于水下高速推进,也可用于新一代燃料电池。文中介绍了国外关于金属基燃料与水燃烧反应的一些研究方法和成果,以及金属基燃料与水凝相反应用于燃料电池等方面的研究现状,同时对国内关于金属基燃料与水反应的研究现状做了简要介绍,并对金属基燃料与水反应的应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 金属基燃料 水 反应

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水反应金属燃料能量特性分析 被引量：19

18

作者 李芳 张为华 +1 位作者 张炜 夏智勋 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期256-259,共4页

提出了水反应金属燃料与水/金属燃料发动机概念;通过比较多种化学推进剂能量特性,可知水反应金属燃料能量密度明显高于传统火箭燃料,可以预见它在水下高速推进系统中具有广阔应用前景;通过热力计算,分析了水反应金属燃料能量特性的影响... 提出了水反应金属燃料与水/金属燃料发动机概念;通过比较多种化学推进剂能量特性,可知水反应金属燃料能量密度明显高于传统火箭燃料,可以预见它在水下高速推进系统中具有广阔应用前景;通过热力计算,分析了水反应金属燃料能量特性的影响因素。 展开更多

关键词 水反应金属燃料 水/金属燃料发动机 水下高速推进 能量密度

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铝基水反应金属燃料性能初步研究 被引量：26

19

作者 李芳 张为华 +2 位作者 张炜 阳世清 夏智勋 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期4-7,共4页

提出水反应金属燃料双反应区模型,结合化学反应过程对其进行了热力特性分析,初步研究了铝基水反应金属燃料配方等因素对发动机性能的影响。

关键词 水反应金属燃料 双反应区模型 热力特性

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水反应金属燃料在超高速鱼雷推进系统中的应用 被引量：25

20

作者 赵卫兵 史小锋 +1 位作者 伊寅 韩新波 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2006年第5期53-56,共4页

对水反应金属燃料和其他燃料进行了比较和分析,阐述了用于超高速鱼雷的水反应金属燃料体系。通过热力学计算,分析了水反应金属燃料的能量特性及其影响因素,并对水反应金属燃料应用于超高速鱼雷推进系统的可能途径进行了探讨。通过分析得... 对水反应金属燃料和其他燃料进行了比较和分析,阐述了用于超高速鱼雷的水反应金属燃料体系。通过热力学计算,分析了水反应金属燃料的能量特性及其影响因素,并对水反应金属燃料应用于超高速鱼雷推进系统的可能途径进行了探讨。通过分析得出,水反应金属燃料充分利用雷外海水作为能源,具有显著的高能量特性,可明显提高超高速鱼雷承载燃料的能力,是超高速鱼雷的最佳能源选择;水反应金属燃料能以液态或固态形式应用于发动机,发动机形式宜采用喷射式,但环境压力对发动机比冲影响较大,其使用效率随航行深度的增加而降低。 展开更多

关键词 应用化学 水反应金属燃料 超高速鱼雷 推进系统 能量密度

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