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旋流器参数对燃烧不稳定边界影响研究
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作者 葛鑫坤 王旭怀 +3 位作者 刘勇 张祥 杨晨 宋智涌 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第1期81-93,共13页
以单级轴向旋流丙烷扩散火焰模型燃烧室为研究对象,对不同旋流数、不同进气雷诺数的扩散火焰不稳定燃烧的振荡边界变化规律进行了研究.并对试验结果采用快速FFT、峭度分析及POD分解等方法进行分析,重点分析了旋流数对扩散火焰振荡边界... 以单级轴向旋流丙烷扩散火焰模型燃烧室为研究对象,对不同旋流数、不同进气雷诺数的扩散火焰不稳定燃烧的振荡边界变化规律进行了研究.并对试验结果采用快速FFT、峭度分析及POD分解等方法进行分析,重点分析了旋流数对扩散火焰振荡边界临界当量比的变化趋势影响.试验结果表明:系统从稳定燃烧状态过渡为振荡燃烧状态的临界当量比随着旋流数的增加而逐渐增加,同时也随着空气进气雷诺数的增加而增加,即旋流数越大或雷诺数越大,稳定燃烧区域越窄,越容易产生燃烧不稳定.此外也发现振荡边界的压力脉动主频会随着旋流数的增加而增加,同样也会随着雷诺数的增加而增加. 展开更多
关键词 燃烧不稳定 扩散火焰 旋流数 旋流器 振荡边界
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液氧甲烷燃气发生器燃烧不稳定性预测仿真
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作者 鞠睿立 乔文通 +3 位作者 张冰冰 成锦博 李敬轩 富庆飞 《火箭推进》 北大核心 2025年第1期156-167,共12页
燃烧不稳定现象严重危害着火箭发动机的正常工作,预测并消除燃烧不稳定对提高系统可靠性意义重大。为了研究某型号液体火箭发动机燃气发生器的高频纵向燃烧不稳定问题,基于热声解耦法对两种给定工况在2阶纵向-0阶切向-0阶径向模态下的... 燃烧不稳定现象严重危害着火箭发动机的正常工作,预测并消除燃烧不稳定对提高系统可靠性意义重大。为了研究某型号液体火箭发动机燃气发生器的高频纵向燃烧不稳定问题,基于热声解耦法对两种给定工况在2阶纵向-0阶切向-0阶径向模态下的燃烧不稳定性进行预测。采用通用CFD软件Fluent对稳态燃烧场及不同来流扰动频率下的非稳态燃烧场进行数值仿真计算,提取热释放率并计算火焰传递函数。结合声学仿真求解热源扰动下燃烧室的Helmholtz方程,得到模态频率及声学模态增长率,进而判断出对应声学模态下燃烧室的热声不稳定性。结果表明:在2阶纵向-0阶切向-0阶径向模态下,工况1能够稳定燃烧,而工况2出现燃烧不稳定现象。热声解耦法对于预测液氧甲烷发动机燃烧不稳定性可提供一定的参考。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 燃烧不稳定 数值模拟 热声解耦 声学模态
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液体火箭发动机高频燃烧不稳定数值模拟基础模型
3
作者 洪春涛 陈钱 《火箭推进》 北大核心 2025年第1期17-33,共17页
液体火箭发动机高频燃烧不稳定问题是液体火箭发动机中重要的复杂问题之一,数值模拟在研究该问题时具有一定优势。液体火箭发动机高频燃烧不稳定数值模拟涉及较多基础模型,为了合理应用现有基础模型并进行进一步发展,从喷雾模型与蒸发... 液体火箭发动机高频燃烧不稳定问题是液体火箭发动机中重要的复杂问题之一,数值模拟在研究该问题时具有一定优势。液体火箭发动机高频燃烧不稳定数值模拟涉及较多基础模型,为了合理应用现有基础模型并进行进一步发展,从喷雾模型与蒸发模型、湍流模型与亚格子模型、燃烧模型、热物性模型这4个方面对其相关研究进行梳理。结果表明,离散相模型尽管能获得较好效果,但离实现液体火箭发动机高频燃烧不稳定全过程解析所需的喷雾模拟还有较大差距,后续研究中需通过在数值模拟中更好地融入流动不稳定性理论来准确模拟喷雾过程自身的非定常特性,通过离散相模型的气液双向耦合或VOF-DPM模型来准确模拟喷雾过程对扰动的响应。湍流建模中尽管经济性高的URANS方法在工程设计上有一定的价值,但LES方法能更准确地捕捉非线性压力振荡对非定常湍流的影响,后续研究中RANS/LES混合方法也应得到进一步的应用。EBU-Arrhenius模型能初步满足湍流-化学反应相互作用建模的要求,但燃烧细节的模拟不足;后续研究中可采用考虑详细化学反应动力学机理的燃烧模型,以更准确地捕捉非线性压力振荡对非定常燃烧释热的影响。目前大多研究都考虑了真实流体热物性,后续研究中还需探索适用于亚临界、跨临界和超临界等环境下所有流体状态的热物性统一处理方法。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 高频燃烧不稳定 喷雾模型 湍流模型 亚格子模型 燃烧模型 热物性模型
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液体火箭发动机燃烧不稳定研究:数据驱动方法
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作者 关昱 安强 +1 位作者 徐冠宇 汪广旭 《火箭推进》 北大核心 2025年第1期34-49,共16页
燃烧不稳定依然是研发新一代液体火箭发动机亟待解决的关键问题。如何能够对其准确建模、早期预警和有效抑制,具有很高的理论研究和工程应用价值。近些年来,随着数据驱动方法在燃烧不稳定研究中的广泛应用,以往未被详细探究的复杂动力... 燃烧不稳定依然是研发新一代液体火箭发动机亟待解决的关键问题。如何能够对其准确建模、早期预警和有效抑制,具有很高的理论研究和工程应用价值。近些年来,随着数据驱动方法在燃烧不稳定研究中的广泛应用,以往未被详细探究的复杂动力学现象和未被识别发掘的模式及特征(如复杂网络的相关属性),均被有效地提取和解读。流动-声-燃烧这三者复杂的相互作用关系在由数据驱动方法搭建的特征空间中被重新梳理,并借此提炼出相应的燃烧不稳定预示因子,为系统的设计参数和实时控制提供有效信息,有效抑制甚至完全避免燃烧不稳定问题。此外,过去几年伴随着机器学习方法的快速发展和广泛应用,相关方法被用于燃烧不稳定的早期预警研究,取得了不错的成果。针对液体火箭发动机燃烧不稳定问题,归纳总结了近期基于数据驱动方法的燃烧不稳定预测研究,尤其关注动力系统理论、复杂网络和机器学习在燃烧不稳定研究中的相关应用进展。在未来,结合日益多元化和高精度测量手段所产生的海量数据,数据驱动方法将进一步发挥其潜在价值,帮助科研和工程技术人员更深入全面地认识和理解燃烧不稳定问题,助力新型液体火箭发动机的研发。 展开更多
关键词 燃烧不稳定 液体火箭发动机 数据驱动方法 非线性动力学 不稳定预示因子
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单喷嘴火箭发动机高频燃烧不稳定的RANS和SBES数值模拟 被引量:2
5
作者 任永杰 丰松江 +3 位作者 聂万胜 仝毅恒 林伟 郭康康 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期124-134,共11页
为了研究不同湍流模型对高频燃烧不稳定的捕捉能力,采用非稳态雷诺时均(Unsteady Reynolds averaged Navier-Stockes,URANS)和应力混合涡模拟(Stress-blended eddy simulation,SBES),开展了单喷嘴模型火箭发动机数值仿真。化学反应与湍... 为了研究不同湍流模型对高频燃烧不稳定的捕捉能力,采用非稳态雷诺时均(Unsteady Reynolds averaged Navier-Stockes,URANS)和应力混合涡模拟(Stress-blended eddy simulation,SBES),开展了单喷嘴模型火箭发动机数值仿真。化学反应与湍流的相互作用采用基于详细化学反应机理(GRI Mech 3.0)的小火焰生成流模型(Flamelet-generated manifolds,FGM)。对比试验数据,验证了模型的准确性;全面对比了URANS和SBES仿真结果;分析了燃烧室的压力波模态特性和流场动态特性。发现两者都能捕捉到高频燃烧不稳定,但URANS对动态特性的捕捉明显不足,压力振荡峰峰值与试验值相比误差高达57.6%。而SBES对包含涡脱落、湍流混合、压力波的传播等动态特性能够实现较好的捕捉,压力振荡峰峰值与试验值误差仅为7.6%。URANS结果表现出高度的对称性,而SBES结果则更加合理。燃烧室和氧管的压力振荡相互耦合,引起推进剂质量流量脉动和燃烧室突扩面周期性涡脱落。涡脱落及其与燃烧室壁面的相互作用增强了脉动释热,是维持燃烧不稳定的关键。 展开更多
关键词 火箭推进 燃烧不稳定 应力混合涡模拟 小火焰生成流模型 数值模拟
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固体火箭发动机燃烧不稳定研究进展与展望 被引量:17
6
作者 刘佩进 魏少娟 +4 位作者 王琢璞 金秉宁 杨文婧 敖文 吕翔 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1921-1935,共15页
围绕固体火箭发动机燃烧不稳定的研究现状及未来发展趋势进行了探讨。为了深入认识固体火箭发动机中的燃烧不稳定现象,并形成对其进行准确预示和有效抑制的方法,需要解决理论、计算及实验多方面的基础问题:燃烧不稳定的物理机制,不稳定... 围绕固体火箭发动机燃烧不稳定的研究现状及未来发展趋势进行了探讨。为了深入认识固体火箭发动机中的燃烧不稳定现象,并形成对其进行准确预示和有效抑制的方法,需要解决理论、计算及实验多方面的基础问题:燃烧不稳定的物理机制,不稳定的预示方法,发动机中各种增益和阻尼因素的特征,振荡增长过程中触发和极限环形成的机理,不稳定抑制技术及地面实验的等效分析方法。最后给出了总结与建议,明确了固体火箭发动机燃烧不稳定研究的目标和方向。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 燃烧不稳定 非线性动力学 热-声耦合 极限环
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战术导弹固体发动机燃烧不稳定研究概述 被引量:30
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作者 刘佩进 金秉宁 李强 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期446-449,456,共5页
介绍了大长径比战术导弹用固体发动机中产生的燃烧不稳定,分析了燃烧不稳定产生的机理,总结了国外典型的实验研究情况及其主要结论,以及国内固体发动机燃烧不稳定的状况。结合最新的研究进展,对燃烧不稳定的影响因素开展了深入分析:分... 介绍了大长径比战术导弹用固体发动机中产生的燃烧不稳定,分析了燃烧不稳定产生的机理,总结了国外典型的实验研究情况及其主要结论,以及国内固体发动机燃烧不稳定的状况。结合最新的研究进展,对燃烧不稳定的影响因素开展了深入分析:分析了声涡之间的耦合作用,重点讨论了声对涡的调制作用;分析了推进剂压强耦合对燃烧不稳定的影响,讨论了压强耦合响应函数的测试方法及其与推进剂配方之间的关系;分析了金属的分散燃烧及其凝相燃烧产物对燃烧不稳定的增益和阻尼作用。针对诸影响因素,提出了进一步的研究建议。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 燃烧不稳定 声涡耦合 燃烧响应
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冲压发动机燃烧室内低频燃烧不稳定试验 被引量:7
8
作者 谭建国 潘余 王振国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期188-190,共3页
在高空亚燃冲压发动机研究中,燃烧不稳定是一个突出问题。为解决30km,Ma=4亚燃冲压发动机直连式试验中所出现的低频燃烧不稳定问题,分析了燃烧室的声学特性,得出了燃烧不稳定的主要特征是燃烧放热与一阶纵向声振模态相耦合。采取在燃烧... 在高空亚燃冲压发动机研究中,燃烧不稳定是一个突出问题。为解决30km,Ma=4亚燃冲压发动机直连式试验中所出现的低频燃烧不稳定问题,分析了燃烧室的声学特性,得出了燃烧不稳定的主要特征是燃烧放热与一阶纵向声振模态相耦合。采取在燃烧室内增加后向台阶形成凹腔的方法,成功得到了较为稳定的燃烧。 展开更多
关键词 亚燃冲压发动机 燃烧不稳定 低压 声振
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推进动力系统燃烧不稳定性产生的机理、预测及控制方法 被引量:19
9
作者 李磊 孙晓峰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期710-720,共11页
在不稳定热释放和声波相互耦合作用下而产生的燃烧不稳定现象,表现为振荡燃烧的形式,常发生于火箭发动机、航空发动机加力燃烧室以及地面燃气轮机等装置当中,会对结构引起很严重的破坏。本文总结了当前关于燃烧不稳定问题的机理以及控... 在不稳定热释放和声波相互耦合作用下而产生的燃烧不稳定现象,表现为振荡燃烧的形式,常发生于火箭发动机、航空发动机加力燃烧室以及地面燃气轮机等装置当中,会对结构引起很严重的破坏。本文总结了当前关于燃烧不稳定问题的机理以及控制方法的研究进展。目前来看,关于燃烧不稳定的机理研究方面,包含实验研究以及数值方法研究。实验方面,有rijketube热声不稳定实验,还有模拟真实燃烧室环境的燃烧实验。数值方面的工作,包括线化的热声不稳定模型,以及对火焰进行描述的解析模型和大涡模拟等方面的工作。同时,人们尝试了各种抑制不稳定的方法。控制方法包含两大类,即:主动控制方法以及被动控制方法。主动控制方法在理论研究方面取得了重大成果,然而,由于其实现上需要复杂响应系统、执行机构,因此,距离实际工程应用还很遥远。而被动控制方法,例如,亥姆赫兹共振腔,以及穿孔板等装置,在工程上得到了很好的应用。 展开更多
关键词 热声不稳定 燃烧不稳定 穿孔板 不稳定频率
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固体火箭发动机非线性燃烧不稳定分析方法 被引量:9
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作者 刘佩进 魏少娟 杨尚荣 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期302-309,共8页
基于预估非线性燃烧不稳定的能量守恒方法,结合燃烧室流动控制方程,推导了发动机压强振荡幅值和平均压强的非线性耦合方程,用于预测固体火箭发动机的非线性燃烧不稳定特征:压强振荡的极限振幅和平均压强上升。针对圆柱形装药内孔燃烧固... 基于预估非线性燃烧不稳定的能量守恒方法,结合燃烧室流动控制方程,推导了发动机压强振荡幅值和平均压强的非线性耦合方程,用于预测固体火箭发动机的非线性燃烧不稳定特征:压强振荡的极限振幅和平均压强上升。针对圆柱形装药内孔燃烧固体火箭发动机,建立了物理模型和数学模型,实现了非线性稳定性的数值计算,对Blomshield的脉冲试验发动机数据进行数值计算,与试验结果进行对比吻合较好,验证了模型和算法的可行性。对燃烧室半径、燃速等敏感性参数进行了分析,得到了这些参数对发动机稳定性的影响。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 非线性燃烧不稳定 数值计算 敏感性分析
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用压力波动的小波高频分量检测燃烧不稳定性 被引量:7
11
作者 季俊杰 罗永浩 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期342-346,共5页
针对燃烧不稳定性检测问题,提出利用燃烧压力波动的小波高频分量检测燃烧不稳定性的方法.为验证该方法,采用微压传感器测量了层燃炉稳定燃烧和不稳定燃烧工况下的压力波动,运用Daubechies一阶小波提取了它们的高频分量进行对比.结果表明... 针对燃烧不稳定性检测问题,提出利用燃烧压力波动的小波高频分量检测燃烧不稳定性的方法.为验证该方法,采用微压传感器测量了层燃炉稳定燃烧和不稳定燃烧工况下的压力波动,运用Daubechies一阶小波提取了它们的高频分量进行对比.结果表明,压力波动的小波低频分量表征了炉内压力水平的整体变化,而高频分量则与湍流和燃烧噪音强度变化一致.燃烧稳定时,小波高频分量幅值基本恒定;而燃烧不稳定时,压力波动的小波高频分量的幅值出现较大波动. 展开更多
关键词 压力波动 小波分析 高频分量 燃烧不稳定
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突扩燃烧室低频燃烧不稳定控制方法 被引量:3
12
作者 秦飞 何国强 刘佩进 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期59-64,共6页
为实现对突扩燃烧室低频燃烧不稳定的高效控制,采用实验手段和数值模拟开展了低频燃烧不稳定的控制方法研究。开展了燃料脉冲喷射开环主动控制实验研究,发现燃料脉冲喷射所形成的周期性放热是抑制压强振动的主要原因。这种周期性放热与... 为实现对突扩燃烧室低频燃烧不稳定的高效控制,采用实验手段和数值模拟开展了低频燃烧不稳定的控制方法研究。开展了燃料脉冲喷射开环主动控制实验研究,发现燃料脉冲喷射所形成的周期性放热是抑制压强振动的主要原因。这种周期性放热与压强振动反相时会明显削弱压强振荡幅度,所以喷射相位角是影响控制效果的主要因素。对空气喷射控制方式进行了大涡模拟,这种方式能够比较有效地干扰突扩面上大尺度旋涡的形成,起到较好的抑制效果。对燃烧室突扩构型进行改进,开展了被动控制的数值模拟,通过采用台阶突扩面的被动控制方式指出了破坏大尺度旋涡的形成和切断振动能量的正反馈机制是实现燃烧不稳定被动控制的主要途径。 展开更多
关键词 突扩燃烧 低频燃烧不稳定 大涡模拟 实验 燃烧控制
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同轴剪切喷嘴高频喷注耦合燃烧不稳定分析 被引量:4
13
作者 田原 李丹琳 +1 位作者 孙纪国 乔桂玉 《火箭推进》 CAS 2014年第3期23-28,共6页
同轴剪切喷嘴在大推力氢氧发动机及液氧甲烷发动机上得到了广泛的应用,研究表明,当同轴剪切式喷嘴的中心氧喷嘴喷注过程与燃烧室的声学振荡发生耦合时,容易发生高频喷注耦合燃烧不稳定。高频喷注耦合燃烧不稳定一般无法通过隔板、声腔... 同轴剪切喷嘴在大推力氢氧发动机及液氧甲烷发动机上得到了广泛的应用,研究表明,当同轴剪切式喷嘴的中心氧喷嘴喷注过程与燃烧室的声学振荡发生耦合时,容易发生高频喷注耦合燃烧不稳定。高频喷注耦合燃烧不稳定一般无法通过隔板、声腔等传统燃烧稳定装置解决,需要在设计喷注器时采取相应措施。通过求解喷嘴导纳得到了喷嘴的固有声学频率,并与冷态声学试验结果和缩比喷注器热试结果进行了对比,表明吻合较好。研究了氧喷嘴长度、氧喷孔环直径、氧喷前温度和氧喷前压力等因素对氧喷嘴声学频率的影响,结果表明:增大氧喷孔环直径、提高氧喷前压力以及减小氧喷嘴长度、降低氧喷前温度可以提高氧喷嘴声学频率。 展开更多
关键词 同轴剪切喷嘴 燃烧不稳定 喷注耦合
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固体火箭发动机声燃烧不稳定抑制方法综述 被引量:5
14
作者 李军伟 王茹瑶 +4 位作者 陈国锋 王丙寅 汪琪 卢健程 王宁飞 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期3-15,共13页
燃烧不稳定长期困扰着固体火箭发动机的研发进程。针对固体火箭发动机出现的声燃烧不稳定问题,从增大声能损失、减小声能增益以及改变发动机声腔模态的固有频率三个角度出发,阐述了燃烧不稳定抑制方法的基本原理;同时,从工程应用角度将... 燃烧不稳定长期困扰着固体火箭发动机的研发进程。针对固体火箭发动机出现的声燃烧不稳定问题,从增大声能损失、减小声能增益以及改变发动机声腔模态的固有频率三个角度出发,阐述了燃烧不稳定抑制方法的基本原理;同时,从工程应用角度将抑制方法分为调整固体推进剂配方、改变发动机结构以及装配抑制机械装置三类,详细介绍并总结了燃烧不稳定抑制方法及国内外相关的工程应用实例,并分析了复杂飞行状态下固体发动机燃烧稳定性的影响因素。通过分析相关案例,有助于针对不同类型的压力振荡设计有效的抑制手段,从而为研究人员提供相关设计依据与参考。 展开更多
关键词 燃烧不稳定 固体火箭发动机 抑制方法 抑振装置
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突扩燃烧室低频燃烧不稳定形成机理分析 被引量:2
15
作者 秦飞 何国强 刘佩进 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期523-528,共6页
突扩燃烧室在一定的工作条件下会出现燃烧不稳定现象。采用实验和数值模拟的方法对突扩燃烧室形成低频燃烧不稳定的机理进行了研究。通过实验研究发现突扩燃烧室压强振动过程中纵向振型占主导地位,但其振动频率并不与声学频率一致。建... 突扩燃烧室在一定的工作条件下会出现燃烧不稳定现象。采用实验和数值模拟的方法对突扩燃烧室形成低频燃烧不稳定的机理进行了研究。通过实验研究发现突扩燃烧室压强振动过程中纵向振型占主导地位,但其振动频率并不与声学频率一致。建立了适合分析燃烧不稳定的多步化学反应动力学与大涡模拟耦合的数值分析方法,对实验发动机开展了非稳态数值模拟,获得了低频燃烧不稳定形成演化的详细过程和流场结构。实验和数值计算表明突扩截面形成的旋涡脱落,以及旋涡在燃烧室内的运动过程中引起燃烧面积、局部当量比和热释放率的脉动是激发低频压强振动的主要原因。压强振动引起上游速度脉动,进而形成旋涡脱落。大尺度旋涡在燃烧室内的运动又会引起热释放率的大幅度脉动,反过来又会促进压强振动。振动频率是由压强波和旋涡运动特征时间共同决定的。 展开更多
关键词 低频燃烧不稳定 突扩燃烧 大涡模拟 实验 冲压发动机
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突扩燃烧室低频燃烧不稳定主动控制的大涡模拟仿真(英文) 被引量:2
16
作者 万少文 何国强 石磊 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期32-37,共6页
采用大涡模拟结合多步化学反应模型开展了突扩燃烧室低频燃烧不稳定的主动开环控制方法研究。针对突扩面形成的大尺度旋涡脱落和运动是形成低频燃烧不稳定的主要原因,提出了在突扩截面上放置窄缝进行小流量空气喷射和燃气吸出的方法进... 采用大涡模拟结合多步化学反应模型开展了突扩燃烧室低频燃烧不稳定的主动开环控制方法研究。针对突扩面形成的大尺度旋涡脱落和运动是形成低频燃烧不稳定的主要原因,提出了在突扩截面上放置窄缝进行小流量空气喷射和燃气吸出的方法进行燃烧不稳定的开环主动控制。通过大涡模拟仿真表明,这两种方式都能够比较有效地干扰突扩面上大尺度旋涡的形成和破坏振动能量的正反馈,起到较好的抑制效果,压强振动幅值分别下降了48%和54%。 展开更多
关键词 低频燃烧不稳定 突扩燃烧 大涡模拟 燃烧控制
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突扩燃烧室低频燃烧不稳定主动控制实验研究
17
作者 秦飞 董飞 +1 位作者 何国强 刘佩进 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期496-501,共6页
采用实验手段,开展了突扩燃烧室低频燃烧不稳定主动控制方法研究。进行了燃料脉冲喷射开环主动控制实验,发现燃料脉冲喷射所形成的周期性放热与压强振动反相时会明显削弱压强振动幅度,喷射相位角和占空比是影响控制效果的重要因素。通... 采用实验手段,开展了突扩燃烧室低频燃烧不稳定主动控制方法研究。进行了燃料脉冲喷射开环主动控制实验,发现燃料脉冲喷射所形成的周期性放热与压强振动反相时会明显削弱压强振动幅度,喷射相位角和占空比是影响控制效果的重要因素。通过调节参数实验,确定了较优的控制参数范围。建立了具有反馈的自适应闭环控制策略,通过实验验证了闭环主动控制是一种能有效抑制突扩燃烧室低频燃烧不稳定的方法。 展开更多
关键词 低频燃烧不稳定 突扩燃烧 实验 燃烧控制
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限制域形状对分层火焰和燃烧不稳定性的影响 被引量:4
18
作者 宋恒 刘玉治 +2 位作者 王欣尧 韩啸 林宇震 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期215-224,共10页
为了研究中心分级燃烧室中限制域形状对火焰结构及燃烧不稳定性的影响,实验过程中,选择带有CH*滤镜的相机拍摄火焰图像,采用动态压力传感器测量压力脉动。结果表明,突扩限制域和斜坡限制域中的时均火焰结构相似,但突扩限制域中的火焰动... 为了研究中心分级燃烧室中限制域形状对火焰结构及燃烧不稳定性的影响,实验过程中,选择带有CH*滤镜的相机拍摄火焰图像,采用动态压力传感器测量压力脉动。结果表明,突扩限制域和斜坡限制域中的时均火焰结构相似,但突扩限制域中的火焰动态结构呈现出周期性变化,并伴随着压力振荡。而斜坡限制域中的火焰动态结构基本不变,且压力脉动接近于零,主要原因是斜坡限制域中的旋涡脱落过程受限,旋涡与火焰的相互作用被大幅削弱。通过改变主燃级通道流速调节延迟时间,发现突扩限制域中会出现压力振幅的周期性变化,而斜坡限制域中始终保持稳定燃烧。本文的研究表明,使用斜坡限制域有潜力成为在宽工况范围内有效抑制燃烧不稳定的被动控制方法。 展开更多
关键词 限制域形状 分层火焰 燃烧不稳定 突扩限制域 斜坡限制域
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非线性燃烧不稳定振荡幅值演化特征信号辨识方法研究 被引量:1
19
作者 甘林 张翔宇 +2 位作者 金秉宁 魏少娟 刘佩进 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期16-24,共9页
固体火箭发动机非线性不稳定压强振荡信号存在明显的多阶模态共存现象,且各个模态幅值随时间变化特性不同,模态之间存在振荡能量的传递与演化过程。为研究非线性燃烧不稳定模态间能量传递的演化规律,首先需要对振荡信号进行准确的模态... 固体火箭发动机非线性不稳定压强振荡信号存在明显的多阶模态共存现象,且各个模态幅值随时间变化特性不同,模态之间存在振荡能量的传递与演化过程。为研究非线性燃烧不稳定模态间能量传递的演化规律,首先需要对振荡信号进行准确的模态分解。基于变分模态分解(VMD)方法,提出了一种可用于固体火箭发动机非线性不稳定振荡信号的自适应模态分解方法SPSO-VMD,解决了传统VMD方法无法自适应问题,在提高信号分解精度的同时极大的降低了计算时间。基于该方法,对典型的非线性燃烧不稳定信号的各阶模态进行了分解和分析。结果表明,该方法能准确地获得非线性燃烧不稳定振荡信号中各阶模态的频率和幅值,频率误差为0,幅值误差小于0.5%。最后,将该方法应用于真实发动机振荡数据获得了各阶模态幅值信息,为后续各阶模态之间能量传递演化研究提供了关键、准确的数据支撑。 展开更多
关键词 非线性燃烧不稳定 声振荡信号 SPSO-VMD 模态分解 固体火箭发动机
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分层比对双旋流预混火焰结构和燃烧不稳定的影响 被引量:3
20
作者 刘易明 谭建国 +1 位作者 高政旺 刘瑶 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期444-450,共7页
基于双旋流预混燃烧实验系统,采用动态压力传感器、ICCD相机等装置,研究了不同分层比对双旋流预混火焰宏观结构和燃烧不稳定的影响.研究结果表明:随着分层比增大,火焰的主释热区由主燃级下游逐渐移向火焰根部,再逐渐向预燃级下游靠近,... 基于双旋流预混燃烧实验系统,采用动态压力传感器、ICCD相机等装置,研究了不同分层比对双旋流预混火焰宏观结构和燃烧不稳定的影响.研究结果表明:随着分层比增大,火焰的主释热区由主燃级下游逐渐移向火焰根部,再逐渐向预燃级下游靠近,旋流火焰张角随之增大,火焰中心界面结构有“W”、“V”和“多褶”3种典型结构;随着分层比增大,火焰由稳定转为不稳定,且主频都在60 Hz左右,振幅先增大再慢慢下降,且在分层比为1.25和1.50时,有明显的不稳定第二频率出现,其大小约等于2倍的不稳定主频. 展开更多
关键词 双旋流 预混火焰 宏观结构 分层比 燃烧不稳定
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