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射流冷却旋转爆震发动机爆震波特性实验研究
1
作者
杨成龙
汪瑞
周胜兵
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第8期176-184,共9页
近年来,旋转爆震成为航空推进技术领域的重要发展方向,射流冷却可作为缓解旋转爆震燃烧室热保护挑战的措施之一。针对旋转爆震燃烧室在运行过程中存在较大热负荷问题,设计了射流冷却通道并通过实验的方法研究了射流冷却通道结构的H2/Ai...
近年来,旋转爆震成为航空推进技术领域的重要发展方向,射流冷却可作为缓解旋转爆震燃烧室热保护挑战的措施之一。针对旋转爆震燃烧室在运行过程中存在较大热负荷问题,设计了射流冷却通道并通过实验的方法研究了射流冷却通道结构的H2/Air旋转爆震波传播特性。H2作为燃料,从120个小孔喷入燃烧室,空气在燃烧室前端分流,一部分作为氧化剂由径向环缝进入燃烧室,一部分作为冷却气进入冷却通道。通过控制氢气的质量流率来改变来流反应物的总当量比,在0.3~1.2的范围内依次得到了锯齿波、双波对撞、单波和双波4种模态。实验得到的4种模态中,单波模态下得到的压力波幅值最大,最大值约为7 bar,且随着当量比的增加,波峰压力和压力波速度也随之增加。锯齿波模态下波峰压力最小,最大值小于1 bar。通过对射流冷却条件下的旋转爆震发动机进行实验研究,得到了4种压力波模态以及爆震波的传播特性,研究结果可用来评估旋转爆震燃烧室射流冷却的效果,并为后续与涡轮组合做铺垫。
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关键词
旋转
爆
震
射流冷却
爆震波模态
爆
震波
传播特性
当量比
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职称材料
旋转爆震波传播频率与燃烧室切向声学频率对比的实验研究
2
作者
王致程
严宇
+3 位作者
范玮
王可
杨宝娥
胡洪波
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期68-77,共10页
为验证旋转爆震波与燃烧室高频切向不稳定燃烧现象是否存在一致性,分别基于宽11 mm的环形燃烧室和圆柱形燃烧室,以乙烯为燃料,以富氧空气(体积分数33%、50%和100%)为氧化剂,通过改变氧化剂的供给流量和当量比开展实验研究。研究发现:在...
为验证旋转爆震波与燃烧室高频切向不稳定燃烧现象是否存在一致性,分别基于宽11 mm的环形燃烧室和圆柱形燃烧室,以乙烯为燃料,以富氧空气(体积分数33%、50%和100%)为氧化剂,通过改变氧化剂的供给流量和当量比开展实验研究。研究发现:在环形燃烧室中,通过改变氧气体积分数得到了不同的旋转爆震波传播模态:当氧气体积分数为33%时为双波对撞模态,爆震波速度亏损为37%~63%,且双波传播频率低于燃烧室二阶切向声学频率;当氧气体积分数为50%和100%时,分别得到了单波和双波传播模态,爆震波速度亏损减小至14%~40%,且单波模态爆震波传播频率高于燃烧室一阶切向声学频率,双波模态爆震波传播频率高于燃烧室二阶切向声学频率。在圆柱形燃烧室中,当氧气体积分数为50%时得到了单波模态,部分工况下爆震波传播速度高于理论C−J速度,且氧化剂流量越大,这一趋势越明显,大部分工况下旋转爆震波传播频率均高于燃烧室的一阶切向声学频率。上述研究表明旋转爆震波传播频率与燃烧室切向声学频率的数值大小和变化规律均不相同,说明旋转爆震波与高频切向不稳定燃烧现象并不存在一致性。
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关键词
环形燃烧室
圆柱形燃烧室
爆
震波
传播
模态
爆
震波
传播频率
燃烧室切向声学频率
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职称材料
题名
射流冷却旋转爆震发动机爆震波特性实验研究
1
作者
杨成龙
汪瑞
周胜兵
机构
中国航发商用航空发动机有限责任公司
重庆大学航空航天学院
出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第8期176-184,共9页
基金
国家自然科学基金项目(12302434)
中央高校基本业务费(2024CDJXY009)。
文摘
近年来,旋转爆震成为航空推进技术领域的重要发展方向,射流冷却可作为缓解旋转爆震燃烧室热保护挑战的措施之一。针对旋转爆震燃烧室在运行过程中存在较大热负荷问题,设计了射流冷却通道并通过实验的方法研究了射流冷却通道结构的H2/Air旋转爆震波传播特性。H2作为燃料,从120个小孔喷入燃烧室,空气在燃烧室前端分流,一部分作为氧化剂由径向环缝进入燃烧室,一部分作为冷却气进入冷却通道。通过控制氢气的质量流率来改变来流反应物的总当量比,在0.3~1.2的范围内依次得到了锯齿波、双波对撞、单波和双波4种模态。实验得到的4种模态中,单波模态下得到的压力波幅值最大,最大值约为7 bar,且随着当量比的增加,波峰压力和压力波速度也随之增加。锯齿波模态下波峰压力最小,最大值小于1 bar。通过对射流冷却条件下的旋转爆震发动机进行实验研究,得到了4种压力波模态以及爆震波的传播特性,研究结果可用来评估旋转爆震燃烧室射流冷却的效果,并为后续与涡轮组合做铺垫。
关键词
旋转
爆
震
射流冷却
爆震波模态
爆
震波
传播特性
当量比
Keywords
rotating detonation
jet cooling
detonation wave mode
propagation characteristics of detonation waves
equivalence ratio
分类号
O381 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
旋转爆震波传播频率与燃烧室切向声学频率对比的实验研究
2
作者
王致程
严宇
范玮
王可
杨宝娥
胡洪波
机构
西安航天动力研究所航天液体动力全国重点实验室
西北工业大学动力与能源学院
出处
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期68-77,共10页
文摘
为验证旋转爆震波与燃烧室高频切向不稳定燃烧现象是否存在一致性,分别基于宽11 mm的环形燃烧室和圆柱形燃烧室,以乙烯为燃料,以富氧空气(体积分数33%、50%和100%)为氧化剂,通过改变氧化剂的供给流量和当量比开展实验研究。研究发现:在环形燃烧室中,通过改变氧气体积分数得到了不同的旋转爆震波传播模态:当氧气体积分数为33%时为双波对撞模态,爆震波速度亏损为37%~63%,且双波传播频率低于燃烧室二阶切向声学频率;当氧气体积分数为50%和100%时,分别得到了单波和双波传播模态,爆震波速度亏损减小至14%~40%,且单波模态爆震波传播频率高于燃烧室一阶切向声学频率,双波模态爆震波传播频率高于燃烧室二阶切向声学频率。在圆柱形燃烧室中,当氧气体积分数为50%时得到了单波模态,部分工况下爆震波传播速度高于理论C−J速度,且氧化剂流量越大,这一趋势越明显,大部分工况下旋转爆震波传播频率均高于燃烧室的一阶切向声学频率。上述研究表明旋转爆震波传播频率与燃烧室切向声学频率的数值大小和变化规律均不相同,说明旋转爆震波与高频切向不稳定燃烧现象并不存在一致性。
关键词
环形燃烧室
圆柱形燃烧室
爆
震波
传播
模态
爆
震波
传播频率
燃烧室切向声学频率
Keywords
annular combustor
hollow combustor
propagation mode
propagation frequency
high-frequency tangential instabilities
分类号
V231.2 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
射流冷却旋转爆震发动机爆震波特性实验研究
杨成龙
汪瑞
周胜兵
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
旋转爆震波传播频率与燃烧室切向声学频率对比的实验研究
王致程
严宇
范玮
王可
杨宝娥
胡洪波
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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