动量比对气氧/煤油针栓喷注器燃烧特性影响

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作者 徐天罡 杨宝娥 +1 位作者 杨岸龙 张波涛 《火箭推进》 北大核心 2025年第1期128-136,共9页

动量比是针栓喷注器的无量纲设计参数,对喷注器的混合效果及燃烧特性影响显著。为研究局部动量比变化对径向槽式气氧/煤油针栓喷注器燃烧特性的影响规律,使用数值仿真方法开展研究。仿真使用中心推进剂的偏转角模型作为煤油液滴的初始... 动量比是针栓喷注器的无量纲设计参数,对喷注器的混合效果及燃烧特性影响显著。为研究局部动量比变化对径向槽式气氧/煤油针栓喷注器燃烧特性的影响规律,使用数值仿真方法开展研究。仿真使用中心推进剂的偏转角模型作为煤油液滴的初始喷射角,并采用包含详细化学反应机理的火焰面模型对针栓喷注器燃烧场进行详细仿真,在此基础上研究局部动量比对燃烧场及燃烧效率的影响规律。结果表明:燃烧室内存在中心回流区和燃烧室头部回流区;局部动量比约为1时燃烧效率达到最高;燃烧室内温度场沿燃烧室轴向呈带状分布,沿燃烧室周向呈高低相间的齿轮状分布;随着局部动量比从0.53变化到1.46,燃烧模式呈现单火焰到双火焰再回到单火焰变化。 展开更多

关键词 针栓喷注器 局部动量比 回流区 燃烧效率 燃烧模式

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动量比对单排槽针栓喷注器雾化特性的影响 被引量：3

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作者 张波涛 唐亮 +2 位作者 杨宝娥 杨岸龙 李平 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第3期1275-1282,共8页

为了获得单排槽气液针栓喷注器的破碎过程和雾化特性,通过试验和数值仿真方法研究了不同动量比下的破碎变形过程、雾场浓度和粒径分布。结果表明,径向液束在轴向气膜的剪切作用下发生变形和破碎,穿透深度和破碎长度均随着动量比的提高... 为了获得单排槽气液针栓喷注器的破碎过程和雾化特性,通过试验和数值仿真方法研究了不同动量比下的破碎变形过程、雾场浓度和粒径分布。结果表明,径向液束在轴向气膜的剪切作用下发生变形和破碎,穿透深度和破碎长度均随着动量比的提高而增大;雾场中心的浓度随动量比提高而降低,使得雾场中心接近空心;随着局部动量比的提高,液滴粒径的最大值逐渐增大,液滴粒径的最小值逐渐减小,液滴的粒径范围逐渐拓宽;雾场液体浓度和粒径沿周向分布有相邻喷注单元之间明显的分区特征。 展开更多

关键词 气液针栓喷注器 单排槽 动量比 雾化特性

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针栓喷注器径向孔形状对喷雾特性影响实验研究 被引量：2

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作者 陈慧源 李清廉 +1 位作者 成鹏 张彬 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期201-207,共7页

径向孔型针栓喷注器是目前所用的针栓喷注器中广泛应用的构型,径向孔的构型直接影响其喷雾特性,包括空间分布特性和雾化性能。在保持总流通面积和阻塞比(BF)一致的前提下,设计加工了4种结构的径向孔型液液针栓喷注器,并通过冷试试验具... 径向孔型针栓喷注器是目前所用的针栓喷注器中广泛应用的构型,径向孔的构型直接影响其喷雾特性,包括空间分布特性和雾化性能。在保持总流通面积和阻塞比(BF)一致的前提下,设计加工了4种结构的径向孔型液液针栓喷注器,并通过冷试试验具体研究了径向孔的几何形状及高宽比对喷雾形态、喷雾锥角、喷雾浓度分布特性和雾化性能的影响。采用背景光成像方法观测喷雾的基本形态并计算喷雾锥角,通过相位多普勒技术(PDA)测量喷雾场的分布特性并分析SMD的分布规律。结果表明,圆孔喷注器相比于矩形孔喷注器具有更大的喷雾径向分布范围,且矩形孔的高宽比越高,喷雾锥角越小,喷孔形状对喷雾锥角的影响与射流和液膜的局部相互作用有关。喷孔形状同样影响到喷雾浓度的分布特性。随着高宽比的增加,喷孔数目增多,相邻喷雾单元间的相互作用增强,喷雾上游空心区范围逐渐缩小直至消失。从雾化性能来看,喷孔几何形状的变化对雾化SMD影响较小,但高宽比的增加使喷雾场中SMD的分布更加均匀,有利于雾化性能的提高。 展开更多

关键词 针栓喷注器 径向孔形状 喷雾特性 喷雾锥角 索太尔平均直径

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液体火箭发动机针栓喷注器雾化燃烧技术研究进展 被引量：11

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作者 石璞 朱国强 +1 位作者 李进贤 侯晓 《火箭推进》 CAS 2020年第4期1-13,共13页

针栓喷注器具有结构简单、可靠性高、燃烧稳定,可实现深度节流、面关机、机构可按比例缩放、成本低等显著优点,以其为基础的推力调节技术是一种实现液体火箭发动机变推力方案的有效途径,得到了广泛的应用。基于国内外针栓喷注器及针栓... 针栓喷注器具有结构简单、可靠性高、燃烧稳定,可实现深度节流、面关机、机构可按比例缩放、成本低等显著优点,以其为基础的推力调节技术是一种实现液体火箭发动机变推力方案的有效途径,得到了广泛的应用。基于国内外针栓喷注器及针栓式发动机技术的发展现状和应用实例,着重从喷注器雾化性能和发动机燃烧流动问题2个方面进行了分析,在此基础上提出了对喷注器及发动机技术研究方向和研究重点的建议。 展开更多

关键词 针栓喷注器 液体火箭发动机 推力调节 雾化性能 燃烧性能

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结构参数对可调节针栓喷注器喷雾特性的影响 被引量：3

5

作者 张紫豪 吴继平 +1 位作者 成鹏 江燕平 《火箭推进》 CAS 2022年第5期9-17,共9页

为揭示结构参数对可调节针栓喷注器喷雾特性影响规律,综合采用高速摄影和Malvern技术,对液/液针栓喷注器进行雾化试验,分析阻塞比、套筒扩张角等结构参数对流量系数、喷雾锥角和SMD等指标的影响。试验结果表明:阻塞比和套筒扩张角对流... 为揭示结构参数对可调节针栓喷注器喷雾特性影响规律,综合采用高速摄影和Malvern技术,对液/液针栓喷注器进行雾化试验,分析阻塞比、套筒扩张角等结构参数对流量系数、喷雾锥角和SMD等指标的影响。试验结果表明:阻塞比和套筒扩张角对流量系数影响较大;动量比相同时,阻塞比对喷雾锥角、SMD及空间分布影响较为显著,是由于局部动量比改变所致,阻塞比越大,喷雾锥角越小,SMD越大;喷雾越往下游发展,SMD越小;套筒扩张角会对喷雾锥角、SMD产生影响,套筒扩张角越大,喷雾锥角越小,SMD越大,套筒扩张角降低至小于90°时,SMD会明显降低。通过上述结果可以发现,在一定的动量比下,采取氧化剂中心式针栓喷注器适当增大、燃料中心式针栓喷注器适当减小阻塞比和套筒扩张角的方法,可获取合适的喷雾空间分布和滴液尺寸,实现喷雾雾化性能的提升。 展开更多

关键词 变推力液体火箭发动机 针栓喷注器 喷雾特性 阻塞比 套筒扩张角 雾化试验

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变推力液体火箭发动机中针栓喷注器研究综述 被引量：9

6

作者 张波涛 李平 +1 位作者 王凯 杨宝娥 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1481-1489,共9页

为总结变推力液体火箭发动机中针栓喷注器的研究成果和梳理未来的发展方向,本文综述了该领域的研究进展。首先介绍了针栓喷注器的基本概念和研究意义,然后从设计原理、工程研制、雾化特性和燃烧特性等方面介绍了针栓喷注器的研究历史和... 为总结变推力液体火箭发动机中针栓喷注器的研究成果和梳理未来的发展方向,本文综述了该领域的研究进展。首先介绍了针栓喷注器的基本概念和研究意义,然后从设计原理、工程研制、雾化特性和燃烧特性等方面介绍了针栓喷注器的研究历史和现状,最后展望了针栓喷注器的发展趋势及需要研究的一些科学问题。分析表明,液液针栓喷注器、气液针栓喷注器的雾化特性和燃烧特性都还需持续开展研究。雾化特性中特别需要关注的是雾化角、混合特性和下漏率,还要探索针栓喷注器在反压下的雾化特性。燃烧特性中需要深入研究温度分布、火焰结构和燃烧稳定性。 展开更多

关键词 变推力液体火箭发动机 针栓喷注器 雾化特性 燃烧特性

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气液针栓喷注器在节流水平下的雾化角模型分析 被引量：5

7

作者 张波涛 李平 杨宝娥 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期249-258,共10页

为了实现气液针栓喷注器在节流水平下雾化角的准确预测,首先基于控制体分析从动量守恒出发建立了中心推进剂偏转角理论模型,在获得中心推进剂偏转角的基础上建立了雾化角理论模型,并通过试验结果引入变形因子C,最后根据试验结果和数值... 为了实现气液针栓喷注器在节流水平下雾化角的准确预测,首先基于控制体分析从动量守恒出发建立了中心推进剂偏转角理论模型,在获得中心推进剂偏转角的基础上建立了雾化角理论模型,并通过试验结果引入变形因子C,最后根据试验结果和数值模拟结果验证了两个模型的准确性。结果表明:中心推进剂偏转角主要受节流水平影响,雾化角主要受动量比和中心推进剂偏转角影响;液束与气膜撞击后变形使液束有效动量小于初始动量,根据试验结果得到变形因子C=0.8,中心推进剂偏转角理论模型和雾化角理论模型的预测值均与试验及数值模拟结果吻合很好,模型可为气液针栓喷注器的理论研究和工程设计提供参考。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 气液针栓喷注器 中心推进剂偏转角 雾化角 动量比

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气氧/气甲烷针栓喷注器孔型设计仿真研究

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作者 常一冰 邹建军 李清廉 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2021年第4期50-54,共5页

为解决针栓喷注器易烧毁的问题,就圆形喷孔孔径比对气氧/气甲烷针栓喷注器头部传热环境和燃烧特性的影响进行了数值仿真研究。结果表明:在给定几何条件下,双排圆形喷孔的针栓喷注器头部最高温度随孔径比增大而减小,而燃烧效率变化微小... 为解决针栓喷注器易烧毁的问题,就圆形喷孔孔径比对气氧/气甲烷针栓喷注器头部传热环境和燃烧特性的影响进行了数值仿真研究。结果表明:在给定几何条件下,双排圆形喷孔的针栓喷注器头部最高温度随孔径比增大而减小,而燃烧效率变化微小且均在96%以上。在燃烧室内存在两个大回流区的传统认识之上,研究发现孔径比不小于1时针栓喷注器头部下方还存在一小回流区,该区域轴向推进剂的质量分数较大,对隔绝高温燃气回流避免喷注器烧毁具有重要作用。 展开更多

关键词 针栓喷注器 孔型设计 气氧/气甲烷 燃烧传热

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针栓喷注器液氧/甲烷推力室设计及试验研究 被引量：2

9

作者 李军 常克宇 +2 位作者 陈展 李纯飞 袁宇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期14-19,共6页

为了验证针栓喷注器应用于变推力液氧/甲烷推力室的可行性,探索气/液针栓喷注器的燃烧性能,设计了针栓喷注器液氧/甲烷推力室地面试验件并进行了点火试验。推力室通过两轮试验共计7次点火,单次最长点火时间200s,累计515s。结果表明,推... 为了验证针栓喷注器应用于变推力液氧/甲烷推力室的可行性,探索气/液针栓喷注器的燃烧性能,设计了针栓喷注器液氧/甲烷推力室地面试验件并进行了点火试验。推力室通过两轮试验共计7次点火,单次最长点火时间200s,累计515s。结果表明,推力室可以实现液氧/甲烷的可靠点火及稳定燃烧,燃烧效率为0.959~0.979,推力室工作过程平稳,喷注器壳体及针栓的热防护措施可靠,未见烧蚀。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 推力室 液体甲烷 针栓喷注器 热试车 燃烧性能

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径向槽布局方式对针栓喷注器雾化角的影响 被引量：2

10

作者 张波涛 王凯 +1 位作者 李平 杨岸龙 《火箭推进》 CAS 2023年第6期1-9,共9页

目前针栓喷注器中心推进剂的喷注形式多采用离散的槽型结构,径向槽布局方式对雾场结构起到了决定性的作用。为了获得气液针栓喷注器雾化角的预测公式,基于控制体分析从动量定理推导出了喷注单元的雾化角理论公式,并通过试验结果修正理... 目前针栓喷注器中心推进剂的喷注形式多采用离散的槽型结构,径向槽布局方式对雾场结构起到了决定性的作用。为了获得气液针栓喷注器雾化角的预测公式,基于控制体分析从动量定理推导出了喷注单元的雾化角理论公式,并通过试验结果修正理论公式得到了动量系数。对于多喷注单元针栓喷注器的雾化角,采用试验结果对喷注单元雾化角的理论模型进行修正,掌握了径向槽布局方式和阻塞率对雾化角的影响规律。结果表明:雾化角的理论预估值与试验值吻合较好;在总流通面积和质量流量一定时,径向槽布局方式对雾化角影响很小;局部动量比和阻塞率对雾化角起决定性作用,当阻塞率不大于14.55时,相邻喷注单元之间的相互作用影响很小,多喷注单元气液针栓喷注器的雾化角与喷注单元的雾化角近似,当阻塞率不小于25.46时,雾化角理论公式中的动量系数推荐值为0.87。 展开更多

关键词 气液针栓喷注器 雾化角 径向槽 阻塞率

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气液针栓喷注器液束撞击气膜破碎过程研究 被引量：1

11

作者 张波涛 杨宝娥 +1 位作者 杨岸龙 李平 《火箭推进》 CAS 2022年第5期18-28,共11页

为了全面认识气液针栓喷注器破碎过程,采用网格自适应加密技术、CLSVOF(coupled level-set and volume-of-fluid method)方法和SBES(stress-blended eddy simulation)湍流方法对气液针栓喷注器液束撞击气膜破碎过程进行数值仿真,获得了... 为了全面认识气液针栓喷注器破碎过程,采用网格自适应加密技术、CLSVOF(coupled level-set and volume-of-fluid method)方法和SBES(stress-blended eddy simulation)湍流方法对气液针栓喷注器液束撞击气膜破碎过程进行数值仿真,获得了液束破碎过程的细节特征,并通过高速摄影试验结果验证了数值方法的准确性。以此为基础分析了液束撞击气膜的雾化模式、变形过程、流动特性和雾化角。结果表明:雾化模式根据局部动量比可分为振荡破碎、剪切破碎和液束主导的波动破碎;液束与气膜撞击后迎风面会向两侧运动,横截面先发展为“T”形,随后被展向拉伸为薄膜。液束前缘变形引起气流在液束两侧形成一系列涡结构,使得气液相互作用增强;雾化角主要受局部动量比影响,工况参数通过影响动量比而间接影响雾化角;认为选取中等局部动量比下的剪切雾化模式可以在获得较大雾化角的同时具有液滴粒径均匀且液滴空间分布均匀的特性。 展开更多

关键词 气液针栓喷注器 液束撞击气膜 破碎过程 雾化角 雾化模式

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液-液针栓式喷注器膜束流动状态对雾化锥角的影响

12

作者 赵凡 张海滨 +1 位作者 赵亮 白博峰 《推进技术》 北大核心 2025年第2期164-174,共11页

为揭示液-液针栓式喷注器膜束流动状态对雾化锥角的影响规律,本文通过精细设计喷注器结构与控制液束与液膜流动状态,采用可视化实验对针栓式喷注器喷注单元雾化锥角进行了测试分析。实验研究发现,除动量比之外,液束、液膜的流动状态(韦... 为揭示液-液针栓式喷注器膜束流动状态对雾化锥角的影响规律,本文通过精细设计喷注器结构与控制液束与液膜流动状态,采用可视化实验对针栓式喷注器喷注单元雾化锥角进行了测试分析。实验研究发现,除动量比之外,液束、液膜的流动状态(韦伯数)也对雾化锥角有较大影响。通过对实验结果分析,本文提出了表征液-液针栓喷注器液束/液膜撞击变形程度的函数模型,并将其作为修正因子对已有液-液针栓喷注单元雾化锥角预测模型进行了修正。在局部动量比0.55~5.13内,本文提出的雾化锥角修正模型的预测误差小于±5%(置信度91.46%),该模型实现了对液-液针栓喷注器喷注单元雾化锥角的准确预测。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 针栓喷注器 雾化锥角 动量比 撞击变形 韦伯数

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气氧/气甲烷针栓式喷注器参数化仿真优化

13

作者 郁焕礼 唐潮儿 《导弹与航天运载技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期44-54,共11页

为研究气氧/气甲烷针栓式喷注器的燃烧性能,并讨论针栓式喷注器结构设计参数及推力室燃烧设计参数对燃烧性能的影响规律,采用数值仿真等方法进行理论分析。仿真结果表明:氧化剂中心式针栓式喷注器的燃烧性能更高;较大针栓头部角度和较... 为研究气氧/气甲烷针栓式喷注器的燃烧性能,并讨论针栓式喷注器结构设计参数及推力室燃烧设计参数对燃烧性能的影响规律,采用数值仿真等方法进行理论分析。仿真结果表明:氧化剂中心式针栓式喷注器的燃烧性能更高;较大针栓头部角度和较小中间套筒距离下燃烧性能更高;较小针栓头部半径可以明显起到冷却针栓头部的作用,但燃烧性能有一定损失;速度比在1.1左右时,燃烧性能较高,且针栓头部温度较低;氧气和甲烷的混合比在3左右时,燃烧性能较高。 展开更多

关键词 变推力发动机 数值仿真 针栓式喷注器 气气燃烧 气氧/气甲烷

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针栓式喷注器的特点及设计方法 被引量：18

14

作者 安鹏 姚世强 +1 位作者 王京丽 周文禄 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2016年第3期50-54,共5页

在双组元液体火箭发动机中,相比传统的直流式或离心式喷注器,针栓式喷注器具有独特的几何结构形式及喷注特性。通过参阅国外的相关研究成果,介绍了针栓式喷注器原理、特点及应用情况,总结了针栓式喷注器设计参数的设计方法,从而提出针... 在双组元液体火箭发动机中,相比传统的直流式或离心式喷注器,针栓式喷注器具有独特的几何结构形式及喷注特性。通过参阅国外的相关研究成果,介绍了针栓式喷注器原理、特点及应用情况,总结了针栓式喷注器设计参数的设计方法,从而提出针栓式喷注器结构方案的设计指导原则。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 针栓式喷注器 特点 设计方法

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针栓式喷注器液氧/甲烷发动机燃烧特性数值仿真 被引量：2

15

作者 咸裕丰 孙冰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1561-1569,共9页

为研究针栓式喷注器结构对液氧/甲烷发动机推力室燃烧性能的影响,采用非绝热稳态扩散火焰面模型,并考虑真实流体的物性,对针栓式喷注器液氧/甲烷发动机推力室的跨临界燃烧和流动进行数值模拟。结果表明,针栓式喷注器发动机在推力室头部... 为研究针栓式喷注器结构对液氧/甲烷发动机推力室燃烧性能的影响,采用非绝热稳态扩散火焰面模型,并考虑真实流体的物性,对针栓式喷注器液氧/甲烷发动机推力室的跨临界燃烧和流动进行数值模拟。结果表明,针栓式喷注器发动机在推力室头部区域形成两个回流区;在一定范围内,减小针栓式喷注器径向喷注通道尺寸和针阀直径,可以提高燃烧室压力和燃气温度,从而提高推力室的燃烧性能;对于针阀伸进燃烧室长度,为提高推力室的燃烧性能,同时考虑推力室头部的冷却问题,应取越程比在1附近。 展开更多

关键词 针栓式喷注器 液氧/甲烷发动机 推力室 燃烧特性 数值仿真

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液液针栓多喷注单元喷雾场数值模拟 被引量：2

16

作者 王凯 唐亮 +2 位作者 雷凡培 杨岸龙 周立新 《火箭推进》 CAS 2023年第2期15-26,共12页

为了研究相邻喷注单元间相互影响对针栓式喷注器喷雾场的影响,以平面针栓多喷注单元为研究对象,采用基于AMR(adaptive mesh refinement)技术和分相识别的PLIC VOF(piecewise linear interface calculation VOF)新方法,实现了针栓式喷注... 为了研究相邻喷注单元间相互影响对针栓式喷注器喷雾场的影响,以平面针栓多喷注单元为研究对象,采用基于AMR(adaptive mesh refinement)技术和分相识别的PLIC VOF(piecewise linear interface calculation VOF)新方法,实现了针栓式喷注器雾化过程的高保真数值模拟。给出了喷雾场典型的结构特征及液雾的分布特性,对比了多喷注单元与单喷注单元喷雾场的差异,揭示了相邻喷注单元间的相互影响机制。研究表明,新的仿真方法在精细研究针栓式喷注器喷雾场方面具有较好的准确性。与单喷注单元相比,多喷注单元喷雾场主要存在以下特殊结构:相邻两雾扇相撞背部呈脊状结构,使得雾化区域大于雾化角;两雾扇相撞在中间对称面汇聚形成薄液膜,使整个雾化角范围内均有液滴分布;相邻两孔之间形成一定下漏率和下漏液膜宽度;液膜路和液束路的液滴粒径均显著增大了约35,流强和混合比沿径向分布更趋于均匀。相邻喷注单元间的相互影响机制为:相邻喷雾扇相撞后原先各自向外展开的雾扇被挤回中心对称面,其厚度是原雾扇的两倍,其他未发生撞击位置的液膜厚度保持不变,最终形成的喷雾扇结构呈扁平的多凹腔状。 展开更多

关键词 液液针栓喷注器 相邻喷注单元 相互影响 雾场结构 自适应网格加密

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针栓喷注式MMH/NTO推力室燃烧及传热数值仿真 被引量：16

17

作者 张连博 毛晓芳 +1 位作者 汪凤山 徐旭 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1487-1494,共8页

为了研究针栓喷注器不同压降、动量比和雾化细度对燃烧室流场结构和推力室性能的影响,采用Euler-Lagrange方法对针栓喷注式双组元MMH/NTO自燃推进剂液体火箭发动机进行了燃烧流动与耦合传热数值仿真。燃料液滴喷射的初始条件由VOF方法... 为了研究针栓喷注器不同压降、动量比和雾化细度对燃烧室流场结构和推力室性能的影响,采用Euler-Lagrange方法对针栓喷注式双组元MMH/NTO自燃推进剂液体火箭发动机进行了燃烧流动与耦合传热数值仿真。燃料液滴喷射的初始条件由VOF方法计算获得,流场计算采用Realizable k-ε湍流模型及11组分4步反应化学动力学模型,流固耦合区域对流换热为耦合换热边界。结果显示,采用VOF方法获得的液滴初始喷射角度与实验值相差1.8%~3.5%;仿真计算室压与热试车结果相差2.73%。仿真研究表明：针栓喷注器的压降对燃烧室流场特性的影响要比动量比的影响更显著;对于内路为燃料外路为氧化剂的针栓喷注器而言,改善燃料路的雾化效果所获得的推力室性能比改善氧化剂路的雾化效果所获得的性能更敏感。 展开更多

关键词 针栓式喷注器 自燃推进剂 液体火箭发动机 燃烧流动与传热 数值仿真

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针栓式液氧/煤油发动机燃烧数值仿真 被引量：8

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作者 俞南嘉 鲍启林 +1 位作者 张洋 戴健 《火箭推进》 CAS 2018年第4期23-29,共7页

为了研究低温非自燃推进剂应用针栓式喷注器的流场分布规律,总结不同动量比对针栓式发动机燃烧流场的影响,采用数值仿真的方法研究针栓式液氧/煤油发动机的燃烧流场分布,仿真模型采用k-ε湍流模型、有限速率-涡耗散燃烧模型等。仿真结... 为了研究低温非自燃推进剂应用针栓式喷注器的流场分布规律,总结不同动量比对针栓式发动机燃烧流场的影响,采用数值仿真的方法研究针栓式液氧/煤油发动机的燃烧流场分布,仿真模型采用k-ε湍流模型、有限速率-涡耗散燃烧模型等。仿真结果表明:针栓式发动机在燃烧室内形成两个回流区,有利于燃烧室头部冷却;针栓式喷注器能够在燃烧室壁面形成液膜,提高了燃烧室壁面的热防护;随着动量比增加,燃烧高温区向燃烧室壁面靠近;动量比为1时,针栓式喷注器具有最佳的燃烧效率。 展开更多

关键词 针栓式喷注器 数值仿真 仿真模型 燃烧效率

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15:1气氧/煤油变推力火箭发动机设计及试验 被引量：10

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作者 靳雨树 徐旭 +1 位作者 朱韶华 项亮 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2438-2445,共8页

为了进一步提高变推力火箭发动机推力调节水平、拓宽推进剂使用范围、提升调节控制的技术能力,采用理论计算和地面试验的方法,设计了一款基于机械定位双调系统的气氧/煤油变推力火箭发动机,对变推力发动机的性能、针栓式喷注器的性能和... 为了进一步提高变推力火箭发动机推力调节水平、拓宽推进剂使用范围、提升调节控制的技术能力,采用理论计算和地面试验的方法,设计了一款基于机械定位双调系统的气氧/煤油变推力火箭发动机,对变推力发动机的性能、针栓式喷注器的性能和机械定位双调系统的调节效果进行了研究。结果表明:气氧/煤油变推力火箭发动机在0.26～4.35MPa室压实现稳定燃烧,推力变化为57.30～864.70N,推力变化比达到15:1,最高燃烧效率达到97.14%;流量调节阀可精确调节推进剂流量,针栓式喷注器可主动控制喷注压降,达到机械定位双调系统的预期目标,展现出采用机械定位双调系统的该型变推力火箭发动机在深度变推力技术应用的优势。 展开更多

关键词 火箭发动机 变推力 机械定位双调系统 针栓式喷注器 气液喷注

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无旋锥形液膜表面波不稳定性试验研究 被引量：7

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作者 方昕昕 沈赤兵 康忠涛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1893-1899,共7页

为了研究针栓式喷注器无旋锥形液膜表面波不稳定特性,采用高速摄影获得了不同压降下表面波波动图像,测量了液膜表面波破碎点波长、振幅以及破碎长度等特征信息。利用试验结果修正了无旋锥形液膜色散方程中的参数C和ln(η_bη_0),并求解... 为了研究针栓式喷注器无旋锥形液膜表面波不稳定特性,采用高速摄影获得了不同压降下表面波波动图像,测量了液膜表面波破碎点波长、振幅以及破碎长度等特征信息。利用试验结果修正了无旋锥形液膜色散方程中的参数C和ln(η_bη_0),并求解了色散方程。研究了喷注压降对液膜破碎长度、破碎时间以及破碎点波长的影响。结果表明:随着喷注压降的增加,液膜破碎长度和破碎时间均降低,并且降低趋势越来越缓,液膜表面波发展的非线性增强,理论值与试验值的偏差由3.9%增大到29.2%;液膜破碎位置处扰动波长随喷注压降的增加而降低,并且试验值比理论值偏大50%左右,无旋锥形液膜破碎模型可定性分析针栓式喷注器液膜表面波不稳定性。 展开更多

关键词 针栓式喷注器 锥形液膜 色散方程 破碎长度

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