固体冲压发动机富燃燃气旋转爆轰波传播特性实验研究

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作者 翁春生 韩家祥 +2 位作者 白桥栋 刘嘱勇 郑权 《航空兵器》 北大核心 2025年第1期14-22,共9页

为了研究固体冲压发动机富燃燃气的旋转爆轰特性,本文以CH_(4)/CO/H_(2)混合气替代固体富燃燃气作为燃料,常温空气为氧化剂,研究了混合气的旋转爆轰波传播特性。实验研究结果表明:混合气质量比为1∶4.4∶0.67,质量流量为54.5 g/s,空气... 为了研究固体冲压发动机富燃燃气的旋转爆轰特性,本文以CH_(4)/CO/H_(2)混合气替代固体富燃燃气作为燃料,常温空气为氧化剂,研究了混合气的旋转爆轰波传播特性。实验研究结果表明:混合气质量比为1∶4.4∶0.67,质量流量为54.5 g/s,空气质量流量在370.9~782.3 g/s范围内,能够起爆形成稳定的旋转爆轰波。随着空气流量的增加,旋转爆轰传播模态经历了单波、双波对撞到四波对撞的变化过程。爆轰波传播速度出现了先增大后减小的变化。空气质量流量为484.9 g/s,当量比为0.95时,爆轰波速的最大值为1167.8 m/s。 展开更多

关键词 固体冲压发动机 富燃燃气 混合气 旋转爆轰 传播模态

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粉末爆轰发动机气压驱动式供给系统工作特性实验研究

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作者 段泽华 续晗 +2 位作者 何子邦 郑权 翁春生 《推进技术》 北大核心 2025年第6期16-28,共13页

为研究粉末爆轰发动机中稠密相粉末燃料供应特性,搭建了一套气压驱动式粉末燃料供给系统,对粉末流化输送过程中的供给系统压力、粉末质量流量以及位移等数据进行同步实时监测;进而对粉末供给系统的供粉阶段、稳定特性、流量调节特性展... 为研究粉末爆轰发动机中稠密相粉末燃料供应特性,搭建了一套气压驱动式粉末燃料供给系统,对粉末流化输送过程中的供给系统压力、粉末质量流量以及位移等数据进行同步实时监测;进而对粉末供给系统的供粉阶段、稳定特性、流量调节特性展开分析。结果表明:供粉阶段可分为压力建立、不稳定供粉、稳定供粉以及供粉结束等四个阶段,粉末爆轰发动机最佳点火时刻为活塞开始运动时刻,最佳工作阶段为稳定供粉阶段;流量调节时改变气固两相壅塞面积的方式比改变流化总压有更广泛的流量调节范围。从实验结果发现,提高流化总压可以有效抑制流化腔内压力波动,实现稳定供给过程;同时推导并验证了气固两相壅塞声速公式和壅塞流量半经验公式,该壅塞流量半经验公式适用于气压驱动式流化输送过程中两相流量的预测性计算,可为流量控制提供理论依据。 展开更多

关键词 粉末爆轰发动机 粉末流化 气压驱动式 气固两相壅塞 粉末流量调节

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旋转爆轰冲压发动机隔离段构型对其抗反压特性影响研究

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作者 吴鑫罡 郑权 +1 位作者 黄亚坤 翁春生 《南京理工大学学报》 北大核心 2025年第1期113-124,共12页

隔离段的构型是影响其抗反压特性的重要因素之一。为了探究隔离段构型对其抗反压特性的影响,建立9种不同长度、宽度构型的隔离段,对其进行三维数值模拟,主要分析了不同构型隔离段对流场结构、首道激波位置以及沿程静压和沿程总压损失的... 隔离段的构型是影响其抗反压特性的重要因素之一。为了探究隔离段构型对其抗反压特性的影响,建立9种不同长度、宽度构型的隔离段,对其进行三维数值模拟,主要分析了不同构型隔离段对流场结构、首道激波位置以及沿程静压和沿程总压损失的影响。研究发现,在同一来流情况下,固定隔离段长度,增加宽度会使激波串长度减小,激波串波节数减少,激波串向上游推进的距离变小,首道激波位置更靠近下游,隔离段抗反压特性能力增强,总压损失有所减小,当宽度由5 mm增加至7 mm时,抗反压能力增强明显,由7 mm增加至10 mm时,增强趋势有所变缓;固定隔离段宽度,增加长度会使激波串长度增加,激波串波节数不变,但激波串对隔离段的影响占隔离段总长度比例减小,首道激波位置更靠近下游,隔离段抗反压特性能力增强,沿程总压损失有所增大,当长度由60 mm增加至80 mm时抗反压能力增强明显,由80 mm增加至100 mm时,增强趋势有所变缓。该文研究可为旋转爆轰冲压发动机隔离段的设计提供参考。 展开更多

关键词 爆轰发动机 隔离段构型 旋转反压 激波串 流场结构

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不同燃烧室结构下的碳/空气两相旋转爆轰发动机数值研究

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作者 祝文超 宋玉 +2 位作者 王宇辉 王健平 张国庆 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期108-118,共11页

气固两相旋转爆轰发动机的研究有望提高固体冲压发动机的推进性能。由于实验的局限性,燃烧室内的颗粒分布和流场结构等在很大程度都是未知的。本文以常温条件的碳/空气作为推进剂,对不同当量比下的环形和空心燃烧室进行了三维数值模拟... 气固两相旋转爆轰发动机的研究有望提高固体冲压发动机的推进性能。由于实验的局限性,燃烧室内的颗粒分布和流场结构等在很大程度都是未知的。本文以常温条件的碳/空气作为推进剂,对不同当量比下的环形和空心燃烧室进行了三维数值模拟研究。气相化学反应模型采用层流有限速率模型,碳燃烧采用多表面反应模型,颗粒直径为1μm。结果表明:空心燃烧室内未完全燃烧的颗粒数量增加,接触面发生褶皱且波后无低温条带;在环形燃烧室中,爆轰波与燃烧室壁面的相互碰撞产生新的爆轰波,而空心燃烧室的新爆轰波是由燃烧室下游激波对撞后形成的高压区产生的。相比于环形燃烧室,空心燃烧室内爆轰波的压力偏低,颗粒的燃烧效率降低,相同燃料与空气流量条件下发动机的推力下降且更加不稳定。 展开更多

关键词 旋转爆轰发动机 空心燃烧室 环形燃烧室 数值模拟 爆轰波

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连续旋转爆轰发动机的研究进展 被引量：42

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作者 王健平 周蕊 武丹 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期12-25,共14页

连续旋转爆轰发动机(CRDE)是一种基于爆轰燃烧方式的新概念发动机,具有一次起爆、燃烧速度快、热效率高、结构紧凑等优点,有望带来航空航天推进技术的跨越式发展,近年来受到世界各主要国家的高度关注。本文从基本概念、应用前景、实验... 连续旋转爆轰发动机(CRDE)是一种基于爆轰燃烧方式的新概念发动机,具有一次起爆、燃烧速度快、热效率高、结构紧凑等优点,有望带来航空航天推进技术的跨越式发展,近年来受到世界各主要国家的高度关注。本文从基本概念、应用前景、实验研究和数值模拟等角度,对连续旋转爆轰发动机的研究进展进行了全面综述。通过总结有代表性的研究成果,给出尚待解决的问题,为其进一步工程化应用研究提供参考。 展开更多

关键词 连续旋转爆轰发动机 综述 推进技术 航空航天

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倾斜环缝喷孔式连续旋转爆轰发动机试验 被引量：22

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作者 郑权 翁春生 白桥栋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期570-576,共7页

为了验证连续旋转爆轰发动机起爆过程和传播机理的理论研究,采用了1.0mm,1.6mm以及2.0mm三种尺寸的倾斜环缝喷孔结构,以H₂/O₂切向喷注的预爆轰管进行起爆,进行了H<sub>2</sub&g... 为了验证连续旋转爆轰发动机起爆过程和传播机理的理论研究,采用了1.0mm,1.6mm以及2.0mm三种尺寸的倾斜环缝喷孔结构,以H₂/O₂切向喷注的预爆轰管进行起爆,进行了H₂/Air组合方式的连续旋转爆轰发动机试验研究。试验结果表明,1.6mm环缝获得了最佳的试验结果,爆轰波频率为5.0⁵.3kHz,对应的传播速度为1460.1¹547.7m/s。通过对旋转爆轰波传播机理的分析,验证了爆轰波存在三种传播方式:正转、反转和双波头对撞。 展开更多

关键词 连续旋转爆轰发动机 爆轰波 环缝喷孔 H₂/Air混合物 试验研究

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连续旋转爆轰发动机气液两相爆轰波传播特性二维数值研究 被引量：13

7

作者 李宝星 翁春生 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期646-652,共7页

为了研究液体燃料连续旋转爆轰发动机(Continuous Rotating Detonation Engine,CRDE)中爆轰波形成与传播过程,采用二维CE/SE方法,对汽油、富氧空气两相连续旋转爆轰发动机爆轰过程进行数值模拟,分析了连续旋转爆轰发动机气液两相爆轰流... 为了研究液体燃料连续旋转爆轰发动机(Continuous Rotating Detonation Engine,CRDE)中爆轰波形成与传播过程,采用二维CE/SE方法,对汽油、富氧空气两相连续旋转爆轰发动机爆轰过程进行数值模拟,分析了连续旋转爆轰发动机气液两相爆轰流场和爆轰波结构及入口和出口处的流场变化规律,揭示了CRDE自持传播机理。计算结果表明,燃料以时段阶梯填充方式来起爆旋转爆轰,可快速有效地形成单方向稳定传播的爆轰波;在周向方向上出口处的流场间断面要延后于入口处的间断面,出口流场间断面主要是由斜激波和接触间断面造成的,而入口流场间断面是由爆轰波引起的。通过对气液两相CRDE的二维数值模拟,可更好地了解液体燃料CRDE的工作过程,为液体燃料CRDE研究提供指导。 展开更多

关键词 CE/SE方法 连续旋转爆轰发动机 气液两相 流场 自持机理

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液态燃料对连续旋转爆轰发动机爆轰特性的影响 被引量：10

8

作者 李宝星 翁春生 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期331-338,共8页

为了研究液态燃料对连续旋转爆轰发动机爆轰特性的影响,采用CE/SE方法对以汽油/富氧空气为燃料的CRDE进行数值模拟,分析了不同液滴半径、当量比对爆轰性能参数的影响。计算结果表明:随着液滴半径增大,爆轰压力峰值、温度峰值以及爆轰波... 为了研究液态燃料对连续旋转爆轰发动机爆轰特性的影响,采用CE/SE方法对以汽油/富氧空气为燃料的CRDE进行数值模拟,分析了不同液滴半径、当量比对爆轰性能参数的影响。计算结果表明:随着液滴半径增大,爆轰压力峰值、温度峰值以及爆轰波速度均降低,且压力峰值与温度峰值在爆轰波传播过程中出现不稳定现象;当增大到70μm时,爆轰波将无法成功起爆。随着当量比的增大,CRDE爆轰波速度及平均推力增大,爆轰压力、温度以及气相周向速度的峰值均先增大后减小。在当量比1.1附近,爆轰压力与温度的峰值出现极大值;而气相周向速度峰值的极大值出现在当量比0.9附近。基于燃料的比冲随着当量比增大而减小。 展开更多

关键词 填充条件 连续旋转爆轰发动机 CE/SE方法 比冲

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进气总压对连续旋转爆轰发动机爆轰影响的二维数值模拟 被引量：8

9

作者 李宝星 翁春生 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期612-618,637,共8页

为了研究两相连续旋转爆轰发动机爆轰特性,基于二维守恒元和求解元的方法,对汽油/富氧空气为燃料的发动机爆轰过程进行数值模拟,获得了燃烧室内部流场结构和爆轰波传播特性,对不同进气总压条件下发动机的爆轰性能进行了计算。结果表明,... 为了研究两相连续旋转爆轰发动机爆轰特性,基于二维守恒元和求解元的方法,对汽油/富氧空气为燃料的发动机爆轰过程进行数值模拟,获得了燃烧室内部流场结构和爆轰波传播特性,对不同进气总压条件下发动机的爆轰性能进行了计算。结果表明,入口处流场随着爆轰波传播呈周期性变化;爆轰波前的预混燃料层是形成稳定连续旋转爆轰的关键,当进气总压过小时,点火后入口处不能形成有效预混燃料层,致使爆轰熄灭;出入口处的压力、温度、密度均受到进气总压的影响;发动机的比冲与进气总压成正比例关系。 展开更多

关键词 气液两相 连续旋转爆轰发动机 内部流场 预混燃料层

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气体与液体两相连续旋转爆轰发动机爆轰波传播特性三维数值模拟研究 被引量：15

10

作者 李宝星 翁春生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1358-1367,共10页

为了研究气体与液体两相连续旋转爆轰波的传播特性,基于三维守恒元和求解元方法,在圆柱坐标系下采用带化学反应的气体与液体两相爆轰模型,对连续旋转爆轰发动机进行三维数值模拟。通过计算获得了爆轰波起爆及其稳定传播时的流场结构,分... 为了研究气体与液体两相连续旋转爆轰波的传播特性,基于三维守恒元和求解元方法,在圆柱坐标系下采用带化学反应的气体与液体两相爆轰模型,对连续旋转爆轰发动机进行三维数值模拟。通过计算获得了爆轰波起爆及其稳定传播时的流场结构,分析了流场在燃烧室径向方向的变化以及发动机的推力性能,揭示了两相爆轰波的传播特性。研究结果表明:燃烧室内流场结构与文献[4]中的实验研究结果定性一致;由于环形燃烧室外壁面的收敛和内壁面的发散,爆轰强度沿着燃烧室的径向方向逐渐增强,实现了爆轰波的自持旋转传播;以汽油为燃料、富氧空气为氧化剂,在填充总压为0.2 MPa、总温为288.15 K、燃料液滴半径为25μm的条件下,连续旋转爆轰发动机所获得的平均推力约为880 N,爆轰波的传播频率约为4 390 Hz. 展开更多

关键词 兵器科学与技术 气体与液体两相 数值模拟 连续旋转爆轰波 流场结构 推力性能

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推进剂总质量流量对连续旋转爆轰发动机性能影响实验研究 被引量：2

11

作者 李宝星 翁春生 +2 位作者 郑权 武郁文 魏万里 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1217-1226,共10页

为了研究推进剂总质量流量对连续旋转爆轰发动机(CRDE)爆轰波传播特性以及推力性能的影响,在环缝-喷孔对撞式喷注H2/Air的CRDE上开展了一系列实验。基于测量的高频压力信号,详细分析了不同推进剂总质量流量工况下爆轰波传播的典型波形... 为了研究推进剂总质量流量对连续旋转爆轰发动机(CRDE)爆轰波传播特性以及推力性能的影响,在环缝-喷孔对撞式喷注H2/Air的CRDE上开展了一系列实验。基于测量的高频压力信号,详细分析了不同推进剂总质量流量工况下爆轰波传播的典型波形、速度与频率以及稳定性。测量了CRDE长时间工作产生的推力,并讨论燃料比冲的变化情况。实验结果表明,当量比不变时,随着总质量流量的增加,爆轰波依次表现传播方向转变、双波对撞向单波同向转变、单波同向、以及双波同向与单波同向共存四种传播模式,平均传播速度和频率呈现出先增大后减小的趋势;推进剂总质量流量偏高或偏低,爆轰波均表现为不稳定传播模态。发动机产生的平均推力随着总质量流量的增大而呈线性增大,燃料比冲则是先增大后减小,当推进剂总质量流量为593.60g/s,获得基于燃料的比冲最大为5159s。 展开更多

关键词 推进剂总质量流量 连续旋转爆轰发动机 爆轰波 传播特性 推力性能

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铝粉燃料连续旋转爆轰发动机工作特性 被引量：13

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作者 续晗 罗永晨 +5 位作者 倪晓冬 肖博文 张锋 苏晓杰 郑权 翁春生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1046-1053,共8页

为探索基于铝粉燃料的连续旋转爆轰发动机独特的爆轰特性及推进性能,开展铝粉/空气和氢气/空气连续旋转爆轰发动机热试车对比实验。实验结果表明:在相同发动机构型及条件下,铝粉/空气连续旋转爆轰发动机的推力比氢气/空气高35%;铝粉/空... 为探索基于铝粉燃料的连续旋转爆轰发动机独特的爆轰特性及推进性能,开展铝粉/空气和氢气/空气连续旋转爆轰发动机热试车对比实验。实验结果表明:在相同发动机构型及条件下,铝粉/空气连续旋转爆轰发动机的推力比氢气/空气高35%;铝粉/空气的峰值压强比氢气/空气高11%;铝粉/空气的爆轰波传播速度比氢气/空气低11%;铝粉/空气工作模态同氢气/空气一样,均为单波模态。上述差异一方面由燃料不同物理化学性质所致,另一方面由气-固两相爆轰和纯气相爆轰差异所致。所得研究结果可为吸气式粉末燃料连续旋转爆轰发动机奠定一定的实验和理论基础。 展开更多

关键词 粉末燃料连续旋转爆轰发动机 铝粉燃料 热试车实验 气-固两相爆轰 粉末爆轰 推进性能 爆轰特性

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气相与液相两相连续旋转爆轰发动机二维数值模拟 被引量：4

13

作者 徐高 翁春生 +2 位作者 武郁文 郑权 白桥栋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期21-29,共9页

为了研究气相与液相两相连续旋转爆轰发动机爆轰波传播特性及内流场结构,建立气相与液相两相爆轰欧拉-拉格朗日模型,模型中考虑了液态燃料的喷射雾化过程。采用时空守恒元与求解元方法和标准4阶Runge-Kutta法分别求解气相和液相控制方程... 为了研究气相与液相两相连续旋转爆轰发动机爆轰波传播特性及内流场结构,建立气相与液相两相爆轰欧拉-拉格朗日模型,模型中考虑了液态燃料的喷射雾化过程。采用时空守恒元与求解元方法和标准4阶Runge-Kutta法分别求解气相和液相控制方程,并对计算得到的燃烧室内流场参数分布进行分析。计算结果表明:最终在燃烧室入口附近形成了连续传播的旋转爆轰波;爆轰波和斜激波分别造成了入口边界和出口边界上的参数间断;旋转爆轰波在传播过程中强度会不断变化。 展开更多

关键词 连续旋转爆轰发动机 气相与液相两相 喷射雾化 时空守恒元与求解元方法 欧拉-拉格朗日模型

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连续旋转爆轰发动机外流场三维数值模拟 被引量：2

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作者 邱玉杰 翁春生 +1 位作者 武郁文 李宝星 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期21-29,共9页

为研究连续旋转爆轰发动机(CRDE)内外流场的变化特性,采用氢气-空气单步有限速率化学反应模型,对内径为40 mm、外径为60 mm、长度为50 mm的连续旋转爆轰发动机进行三维数值模拟,获得了CRDE内外流场结构特征和旋转爆轰波相关参数的变化特... 为研究连续旋转爆轰发动机(CRDE)内外流场的变化特性,采用氢气-空气单步有限速率化学反应模型,对内径为40 mm、外径为60 mm、长度为50 mm的连续旋转爆轰发动机进行三维数值模拟,获得了CRDE内外流场结构特征和旋转爆轰波相关参数的变化特性,分析了不同进气总压条件对流场结构和发动机性能的影响。结果表明:爆轰产物在燃烧室出口附近膨胀加速,压力和温度大幅降低,在流场下游产生激波使压力回升,且随进气总压的升高,激波距燃烧室出口距离增加;出口附近羽流中心形成低压高温区域,中心平面上的平均压力低于环境压力,给发动机推力带来了副作用;羽流外围的空气受出口处斜激波的扰动,压力呈现出周期性变化;发动机推力随进气总压的升高而呈线性增加,进气总压为0.55MPa时,发动机推力达到了1160 N。计算仿真结果对掌握连续旋转爆轰发动机外流场特性具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 连续旋转爆轰发动机 流场结构 激波 数值模拟 外流场

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当量比对连续旋转爆轰发动机的影响研究 被引量：5

15

作者 张树杰 张立锋 +1 位作者 姚松柏 王健平 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期1-7,共7页

采用新的氢气/空气总包化学反应模型,对二维圆柱连续爆轰流场的演化进行数值模拟,计算了当量比φ从0.4到2.0变化时对连续旋转爆轰的影响。计算结果表明:在此物理模型和初始条件下,当φ为0.4、0.6、0.8、1.8、2.0时不能形成连续旋转爆轰... 采用新的氢气/空气总包化学反应模型,对二维圆柱连续爆轰流场的演化进行数值模拟,计算了当量比φ从0.4到2.0变化时对连续旋转爆轰的影响。计算结果表明:在此物理模型和初始条件下,当φ为0.4、0.6、0.8、1.8、2.0时不能形成连续旋转爆轰,当φ为1.0、1.2、1.4、1.6时能够形成稳定的连续旋转爆轰,这一结果与实验结果符合得很好;贫燃和富燃条件下不能形成连续旋转爆轰的机理是不同的。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 爆轰物理 连续旋转爆轰 当量比 总包化学反应模型

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燃烧室长度对液态燃料旋转爆轰发动机性能影响实验研究 被引量：19

16

作者 郑权 李宝星 +1 位作者 翁春生 白桥栋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2764-2771,共8页

为了研究燃烧室长度对液态燃料旋转爆轰发动机性能的影响,在环形阵列式连续旋转爆轰发动机上,以汽油/富氧空气为工质,详细分析了不同燃烧室长度下爆轰波传播模态、平均压力峰值和传播速度的变化特征。测量了发动机模型在不同燃烧室长度... 为了研究燃烧室长度对液态燃料旋转爆轰发动机性能的影响,在环形阵列式连续旋转爆轰发动机上,以汽油/富氧空气为工质,详细分析了不同燃烧室长度下爆轰波传播模态、平均压力峰值和传播速度的变化特征。测量了发动机模型在不同燃烧室长度下的一维推力,分析了推力和燃料比冲的变化趋势。实验结果表明:出口背压为大气压时,空气流量为762.9g/s,氧气流量为182.4g/s,汽油流量为84.3g/s,当量比为0.82,燃烧室长度L=235mm工况下爆轰波为稳态双波对撞模态,平均压力峰值和传播速度分别为0.9MPa和1068m/s,爆轰波传播频率为2.223kHz。当L<235mm时爆轰波为非稳态双波对撞模态,平均压力峰值变化较小,传播速度随着燃烧室长度变短而降低。仅在L=135mm工况下,爆轰波传播速度略高于L=155mm工况点,推力和燃料比冲分别为579.5N和701.5s。当155mm≤L<235mm时推力和燃料比冲随燃烧室长度增加而缓慢增大,L=235mm时推力和燃料比冲分别为607.3N和735.1s,L>235mm时推力和燃料比冲变化趋于平缓。 展开更多

关键词 连续旋转爆轰发动机 液态燃料 双波对撞模态 燃烧室长度 推力 比冲

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当量比对液体燃料旋转爆轰发动机爆轰影响实验研究 被引量：40

17

作者 郑权 翁春生 白桥栋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期947-952,共6页

为了研究液态燃料连续旋转爆轰波起爆机理和不同工况下的旋转爆轰波特性,采用了环形阵列式精细雾化装置,进行了汽油/富氧空气组合的连续旋转爆轰试验。试验成功起爆并实现了旋转爆轰波的自持传播,爆轰波传播频率为2.1-2.4k Hz,传播速度... 为了研究液态燃料连续旋转爆轰波起爆机理和不同工况下的旋转爆轰波特性,采用了环形阵列式精细雾化装置,进行了汽油/富氧空气组合的连续旋转爆轰试验。试验成功起爆并实现了旋转爆轰波的自持传播,爆轰波传播频率为2.1-2.4k Hz,传播速度为1022.2-1171.8m/s。该发动机上旋转爆轰波始终为同向传播模态,存在单波头、双头波和多波头同时存在的混合传播模态,旋转爆轰波传播速度存在亏损。试验工况范围内,旋转爆轰波的传播速度随总推进剂的质量流量增大而增加;在一定工况范围内,同一当量比工况下,旋转爆轰波压力值随总推进剂的质量流量增大而增加;旋转爆轰波压力极大值出现在当量比1.1附近。 展开更多

关键词 连续旋转爆轰发动机 爆轰波 环形阵列式精细雾化装置 汽油/富氧空气混合物

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双波对撞模态下的液态燃料旋转爆轰发动机推力测试研究 被引量：23

18

作者 郑权 李宝星 +1 位作者 翁春生 白桥栋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期679-689,共11页

在环形阵列式连续旋转爆轰发动机上,以汽油/富氧空气为工质,分析了双波对撞模态下爆轰波自持的传播特征、时域频域特征和爆轰波高度,测量了发动机模型在双波对撞模态下的一维推力。试验结果表明:在富氧空气(34.3%O_2和65.7%N_2)流量为94... 在环形阵列式连续旋转爆轰发动机上,以汽油/富氧空气为工质,分析了双波对撞模态下爆轰波自持的传播特征、时域频域特征和爆轰波高度,测量了发动机模型在双波对撞模态下的一维推力。试验结果表明:在富氧空气(34.3%O_2和65.7%N_2)流量为945.3 g/s、汽油流量为84.3 g/s、当量比为0.82的工况下,爆轰波平均传播频率为2.174 k Hz,平均传播速度为1 051 m/s,爆轰波高度在55~70 mm之间,有效推力为607.3 N,单位面积推力8.587×104N/m2,燃料比冲为735.1 s.推力曲线表明:双波对撞模态下发动机推力波动较大,推力围绕推力平均值振荡,稳定工作阶段发动机振动频率与爆轰波传播频率基本一致。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 连续旋转爆轰发动机 汽油/富氧空气混合物 双波对撞模态 时频分析 推力 比冲

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H_2/Air连续旋转爆震发动机推力测试(I)单波模态下的推力 被引量：18

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作者 林伟 周进 +1 位作者 林志勇 刘世杰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期495-503,共9页

在环缝-喷孔对撞式喷射的连续旋转爆震模型发动机上,以H2/Air为工质,对连续旋转爆震波以单波模态稳定自持的典型波形特征和时域、频域特征进行了研究。直接测量了模型发动机工作在该模态下产生的一维推力,讨论了比冲等推进性能。试验结... 在环缝-喷孔对撞式喷射的连续旋转爆震模型发动机上,以H2/Air为工质,对连续旋转爆震波以单波模态稳定自持的典型波形特征和时域、频域特征进行了研究。直接测量了模型发动机工作在该模态下产生的一维推力,讨论了比冲等推进性能。试验结果表明:出口背压为大气压时,在空气流量253 g·s-1,氢气流量6.15 g·s-1,当量比为0.834的工况下,模型发动机以平均传播频率5.5563 k Hz、平均传播速度1658.3 m·s-1的单波模态稳定工作360 ms。产生可靠的有效推力约为183.7 N。以火箭模式计算,有效排气速度为708.9 m·s-1,总比冲为72.34 s;以冲压模式计算,有效排气速度(氢气消耗率)为29870 m·s-1,燃料比冲为3048 s,消耗的氢气的单位面积质量流率为4122 g·m-2·s-1,单位推力为726 m·s-1。推力曲线的面积积分表明旋转爆震模型发动机所提供的推力比较稳定;微观来看,推力波形与爆震波高频压力波形耦合,围绕推力平均值振荡。 展开更多

关键词 连续旋转爆震模型发动机 单波模态 时频分析 推力测量 推力积分 比冲 推力稳定性

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H_2/Air连续旋转爆震发动机推力测试(Ⅱ)-双波模态下的推力 被引量：17

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作者 林伟 周进 +1 位作者 林志勇 刘世杰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期641-649,共9页

在环缝-喷孔对撞式喷射的H2/Air连续旋转爆震模型发动机上实现双波自持。详细分析了连续旋转爆震波以双波模态自持传播的典型波形特征和时域、频域特征。测量了模型发动机工作在双波形模态下所产生的一维推力,讨论了比冲等推力性能。时... 在环缝-喷孔对撞式喷射的H2/Air连续旋转爆震模型发动机上实现双波自持。详细分析了连续旋转爆震波以双波模态自持传播的典型波形特征和时域、频域特征。测量了模型发动机工作在双波形模态下所产生的一维推力,讨论了比冲等推力性能。时频特性和推力积分表明:出口背压为大气压时,在空气流量786.6g·s-1,氢气流量20g·s-1,当量比为0.8733的工况下,模型发动机以平均传播频率10.5809k Hz,平均传播速度1578.9m·s-1的双波模态稳定工作超过650ms。产生可靠的有效推力约808.5N。以火箭模式计算,有效排气速度为1002.3m·s-1,总比冲为102.3s;以冲压模式计算,有效排气速度(氢气消耗率)为40425m·s-1,燃料比冲为4125s,所消耗氢气的单位面积质量流率为13404g·m-2·s-1,单位推力为1027.8m·s-1。相比于单波模态,双波模态使得燃烧室内压力更为均匀,高频推力曲线振荡幅值小。爆震波头个数增多有利于推力稳定。 展开更多

关键词 连续旋转爆震模型发动机 H2/Air 双波模态 时频分析 推力测量 推力积分 比冲

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