推进技术
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2008, 29(4):385-395.
摘要:
回顾了中国近年来在超燃冲压发动机领域的研究进展。首先是高超声速进气道的研究进展,包括高超声速进气道中激波与附面层干扰、起动和再起动、隔离段、进气道附面层抽吸、进气道通道内外压缩比、侧压式进气道、Busemann进气道等。其次是超声速燃烧方面的研究及模型超燃冲压发动机研究。最后对研究工作进行了评述。
回顾了中国近年来在超燃冲压发动机领域的研究进展。首先是高超声速进气道的研究进展,包括高超声速进气道中激波与附面层干扰、起动和再起动、隔离段、进气道附面层抽吸、进气道通道内外压缩比、侧压式进气道、Busemann进气道等。其次是超声速燃烧方面的研究及模型超燃冲压发动机研究。最后对研究工作进行了评述。
1998, 19(1):2-7.
摘要:
完成了超音速燃烧室内非定常准一维流的数值模拟研究。数学模型综合计及了面积变化、物质添加、化学反应、燃烧室壁面散热、壁面摩擦和变比热等各种影响因素，准确地计算出双模态超音速燃烧室的总过程，其主要优点是在未知激波位置情况下，可以分析处理非定常的工作过程。
完成了超音速燃烧室内非定常准一维流的数值模拟研究。数学模型综合计及了面积变化、物质添加、化学反应、燃烧室壁面散热、壁面摩擦和变比热等各种影响因素，准确地计算出双模态超音速燃烧室的总过程，其主要优点是在未知激波位置情况下，可以分析处理非定常的工作过程。
2000, 21(1):82-85.
摘要:
研究了纳米级碳酸铅对NEPE推进剂燃速压力指数的影响。采用DSC分析了纳米级碳酸铅与NEPE推进剂主要组分硝酸酯的相容性以及对推进剂固化反应的催化作用和对高氯酸铵、硝胺常压热分解的催化作用,并利用恒压静态燃速仪测试了推进剂在4MPa～11MPa的燃烧速度和燃速压力指数。发现纳米级碳酸铅表现出与硝酸酯良好的相容性,对推进剂的固化反应和硝胺的热分解均有很强的催化作用,对高氯酸铵的热分解则没有明显的影响。当纳米级碳酸铅应用到NEPE推进剂中时,推进剂的燃速压力指数显著降低,含量为1%和2%时分别降至054和052
研究了纳米级碳酸铅对NEPE推进剂燃速压力指数的影响。采用DSC分析了纳米级碳酸铅与NEPE推进剂主要组分硝酸酯的相容性以及对推进剂固化反应的催化作用和对高氯酸铵、硝胺常压热分解的催化作用,并利用恒压静态燃速仪测试了推进剂在4MPa～11MPa的燃烧速度和燃速压力指数。发现纳米级碳酸铅表现出与硝酸酯良好的相容性,对推进剂的固化反应和硝胺的热分解均有很强的催化作用,对高氯酸铵的热分解则没有明显的影响。当纳米级碳酸铅应用到NEPE推进剂中时,推进剂的燃速压力指数显著降低,含量为1%和2%时分别降至054和052
2004, 25(6):566-569.
摘要:
在超燃冲压发动机直联式试验中,对液体碳氢燃料超声速燃烧的点火技术进行了研究,比较了多种点火方式包括氢气引导火焰点火、火炬点火器、固体装药点火器以及电火花塞的点火效果,并成功实现了氢气引导火焰与火炬点火方式下煤油的可靠着火和持续稳定燃烧,煤油当量比范围约为0 87～1 72。在氢气引导火焰点火方式中,通过增加支板和改变氢气喷注位置,可将最小氢气当量比由0 34降为0 068。通过氢气引导火焰点火和火炬点火对比试验表明在相同的燃料喷注方式和当量比下,发动机工况基本与点火方式无关。
在超燃冲压发动机直联式试验中,对液体碳氢燃料超声速燃烧的点火技术进行了研究,比较了多种点火方式包括氢气引导火焰点火、火炬点火器、固体装药点火器以及电火花塞的点火效果,并成功实现了氢气引导火焰与火炬点火方式下煤油的可靠着火和持续稳定燃烧,煤油当量比范围约为0 87～1 72。在氢气引导火焰点火方式中,通过增加支板和改变氢气喷注位置,可将最小氢气当量比由0 34降为0 068。通过氢气引导火焰点火和火炬点火对比试验表明在相同的燃料喷注方式和当量比下,发动机工况基本与点火方式无关。
2002, 23(3):258-261.
摘要:
运用高压差示扫描量热法和热重法研究了普通级以及纳米级的铝、镍、铜金属粉对于HMX热分解特性的影响 ,结果表明 ,纳米铜对于HMX的凝聚相分解作用最明显 ,且这种催化作用会由于纳米铜含量的减少或体系压强的增大而变弱。基于恒温DSC实验数据计算得到的活化能结果 ,提出了纳米铜对于HMX热分解的一次催化 ,二次催化以及反应作用部位的观点
运用高压差示扫描量热法和热重法研究了普通级以及纳米级的铝、镍、铜金属粉对于HMX热分解特性的影响 ,结果表明 ,纳米铜对于HMX的凝聚相分解作用最明显 ,且这种催化作用会由于纳米铜含量的减少或体系压强的增大而变弱。基于恒温DSC实验数据计算得到的活化能结果 ,提出了纳米铜对于HMX热分解的一次催化 ,二次催化以及反应作用部位的观点
1998, 19(1):43-46.
摘要:
实验研究了气膜孔几何形状、二次流雷诺数及吹风比对流量系数的影响。所用孔形是簸箕形孔、圆锥形孔及圆柱形孔；实验的参数范围为二次流雷诺数Ｒｅ＝１００００～２５０００，二次流吹风比Ｍａ＝０．３～２．０，在上述范围选取了２６个工况分别对三种孔形进行了实验。得出了吹风比是影响各种孔形流量系数的重要参数及圆锥形孔流量系数最大的结论。
实验研究了气膜孔几何形状、二次流雷诺数及吹风比对流量系数的影响。所用孔形是簸箕形孔、圆锥形孔及圆柱形孔；实验的参数范围为二次流雷诺数Ｒｅ＝１００００～２５０００，二次流吹风比Ｍａ＝０．３～２．０，在上述范围选取了２６个工况分别对三种孔形进行了实验。得出了吹风比是影响各种孔形流量系数的重要参数及圆锥形孔流量系数最大的结论。
2001, 22(1):54-57.
摘要:
采用最小二乘拟合法建立用于航空发动机鲁棒控制系统设计的小偏差状态变量模型 ,即根据发动机非线性模型的小偏差动态响应数据直接拟合出其小偏差状态变量模型。由于建模误差在最小二乘意义下最小 ,因而应用该方法可以保证所建模型具有较高精度。此外该方法亦不受模型阶次的限制。应用该方法建立某型涡扇发动机的小偏差状态变量模型 ,具有较高的精度 ,从而验证了该方法的有效性。
采用最小二乘拟合法建立用于航空发动机鲁棒控制系统设计的小偏差状态变量模型 ,即根据发动机非线性模型的小偏差动态响应数据直接拟合出其小偏差状态变量模型。由于建模误差在最小二乘意义下最小 ,因而应用该方法可以保证所建模型具有较高精度。此外该方法亦不受模型阶次的限制。应用该方法建立某型涡扇发动机的小偏差状态变量模型 ,具有较高的精度 ,从而验证了该方法的有效性。
2001, 22(3):254-257.
摘要:
以CuCl2 ·2H2 O和NaOH为原料 ,通过室温固相反应制备出纳米CuO粉末 ,产物 (CuO)的平均粒径为10nm左右。用DSC研究了纳米CuO对RDX热分解特性的影响。结果表明 ,纳米CuO对RDX热分解有明显的催化作用 ,它使RDX热分解峰温降低了 12℃ ,其对RDX热分解特性的影响与普通CuO粉明显不同
以CuCl2 ·2H2 O和NaOH为原料 ,通过室温固相反应制备出纳米CuO粉末 ,产物 (CuO)的平均粒径为10nm左右。用DSC研究了纳米CuO对RDX热分解特性的影响。结果表明 ,纳米CuO对RDX热分解有明显的催化作用 ,它使RDX热分解峰温降低了 12℃ ,其对RDX热分解特性的影响与普通CuO粉明显不同
2010, 31(5):634-640.
摘要:
采用一种改进的化学非平衡流解耦方法对Euler反应流方程解耦处理,对流项采用五阶WENO格式离散,化学反应源项的刚性采用简化的隐式方法处理,时间步进采用二阶精度的Runge-Kutta方法,对H2/Air预混气旋转爆震发动机内流场进行了二维数值模拟。模拟结果给出了不同发动机尺寸条件下的详细起爆过程,结果表明当发动机尺寸小于临界直径时无法成功起爆;详细分析了流场结构和爆震波形状,旋转爆震波的传播速度与理论预测值吻合;性能分析结果表明在喷注总压低于燃烧室平均压力时仍可实现推进剂喷注,没装尾喷管的情况下发动机比冲达到176.5s。
采用一种改进的化学非平衡流解耦方法对Euler反应流方程解耦处理,对流项采用五阶WENO格式离散,化学反应源项的刚性采用简化的隐式方法处理,时间步进采用二阶精度的Runge-Kutta方法,对H2/Air预混气旋转爆震发动机内流场进行了二维数值模拟。模拟结果给出了不同发动机尺寸条件下的详细起爆过程,结果表明当发动机尺寸小于临界直径时无法成功起爆;详细分析了流场结构和爆震波形状,旋转爆震波的传播速度与理论预测值吻合;性能分析结果表明在喷注总压低于燃烧室平均压力时仍可实现推进剂喷注,没装尾喷管的情况下发动机比冲达到176.5s。
2000, 21(6):1-5.
摘要:
从高能、低特征信号、能量管理型及含硼富燃料推进剂等主要方面综述了各国近年来在固体推进剂技术方面的最新进展 ,分析展望了固体推进剂技术 2 1世纪初发展的趋势及主要技术方向 ,并提出了预测性的看法。
从高能、低特征信号、能量管理型及含硼富燃料推进剂等主要方面综述了各国近年来在固体推进剂技术方面的最新进展 ,分析展望了固体推进剂技术 2 1世纪初发展的趋势及主要技术方向 ,并提出了预测性的看法。
2006, 27(2):187-192.
摘要:
针对广泛应用于超燃冲压发动机的吸热碳氢燃料,简要介绍了用于模拟燃料热物理特性的替代燃料方法和广义对应状态法则。以大庆RP-3航空煤油为例,选择了一个由49%(摩尔比)正十烷,44%1,3,5-三甲基环己烷以及7%正丙基苯组成的替代煤油用来模拟RP-3航空煤油进行热物理特性研究,并采用广义对应状态法则对替代煤油热力学和输运特性进行了数值研究。在此基础上,提出了预测超临界态流体通过音速喷管流量的新方法并得到了实验验证。
针对广泛应用于超燃冲压发动机的吸热碳氢燃料,简要介绍了用于模拟燃料热物理特性的替代燃料方法和广义对应状态法则。以大庆RP-3航空煤油为例,选择了一个由49%(摩尔比)正十烷,44%1,3,5-三甲基环己烷以及7%正丙基苯组成的替代煤油用来模拟RP-3航空煤油进行热物理特性研究,并采用广义对应状态法则对替代煤油热力学和输运特性进行了数值研究。在此基础上,提出了预测超临界态流体通过音速喷管流量的新方法并得到了实验验证。
2010, 31(6):660-665.
摘要:
对国内外火箭基组合推进系统(RBCC)的研究动态和进展情况进行了总结,阐述了不同时期火箭基组合推进研究计划的重点和所取得的研究成果。分析了火箭基组合推进系统涉及的多项关键技术及其研究进展。论述了火箭基组合推进在两级入轨可重复使用天地往返系统、临近空间及空天飞行器和单级入轨方面的应用前景,并对国内这方面的研究提出了建议。
对国内外火箭基组合推进系统(RBCC)的研究动态和进展情况进行了总结,阐述了不同时期火箭基组合推进研究计划的重点和所取得的研究成果。分析了火箭基组合推进系统涉及的多项关键技术及其研究进展。论述了火箭基组合推进在两级入轨可重复使用天地往返系统、临近空间及空天飞行器和单级入轨方面的应用前景,并对国内这方面的研究提出了建议。
2000, 21(1):26-29.
摘要:
用实验方法研究了涡轮叶片内带肋U形通道在旋转状态下的前缘、后缘及两侧面局部换热系数分布。结果表明,在旋转状态下此通道的努塞尔数随雷诺数的增大而增大。在进气直通道的后缘和出气直通道的前缘,努塞尔数随旋转数的增加而增加;在进气直通道的前缘和出气直通道的后缘,努塞尔数随着旋转数的变化出现几次反复。随着浮力数的增加,通道的平均努塞尔数是下降的。U形通道在旋转状态下的流动换热规律比静态下的复杂的多
用实验方法研究了涡轮叶片内带肋U形通道在旋转状态下的前缘、后缘及两侧面局部换热系数分布。结果表明,在旋转状态下此通道的努塞尔数随雷诺数的增大而增大。在进气直通道的后缘和出气直通道的前缘,努塞尔数随旋转数的增加而增加;在进气直通道的前缘和出气直通道的后缘,努塞尔数随着旋转数的变化出现几次反复。随着浮力数的增加,通道的平均努塞尔数是下降的。U形通道在旋转状态下的流动换热规律比静态下的复杂的多
2002, 23(4):307-310.
摘要:
基于Favre平均的N S方程和B/L代数湍流模型 ,采用Jameson格式和矩阵人工粘性 ,对“X”布局的混压式超声速进气道与弹体的一体化流场进行了数值模拟。研究解决了数值计算中的附面层抽吸及混压式进气道的启动问题 ;得出了进气道内外流场的马赫数分布和速度分布 ;讨论了绕弹体非均匀来流条件下 ,进气道的位置、附面层抽吸及攻角对进气道性能的影响和进气道外型形状对弹体气动力的影响。结果表明 ,对混压式进气道必须进行附面层抽吸 ,进气道的位置对进气道的性能有很大的影响 ,进气道的外型型面对弹体的气动性能有一定的影响
基于Favre平均的N S方程和B/L代数湍流模型 ,采用Jameson格式和矩阵人工粘性 ,对“X”布局的混压式超声速进气道与弹体的一体化流场进行了数值模拟。研究解决了数值计算中的附面层抽吸及混压式进气道的启动问题 ;得出了进气道内外流场的马赫数分布和速度分布 ;讨论了绕弹体非均匀来流条件下 ,进气道的位置、附面层抽吸及攻角对进气道性能的影响和进气道外型形状对弹体气动力的影响。结果表明 ,对混压式进气道必须进行附面层抽吸 ,进气道的位置对进气道的性能有很大的影响 ,进气道的外型型面对弹体的气动性能有一定的影响
2009, 30(2):192-196.
摘要:
采用数值模拟的方法,研究了附面层抽吸(BLS)对两种具有不同分离特征的叶栅流场的气动影响。通过比较抽吸前后极限流线谱和叶栅损失的变化,对抽吸前后的流场进行定性分析。结果表明,采用附面层抽吸技术可以明显改善大转角、大分离叶栅的气动性能。其中,对以闭式分离为主要特征的叶栅流场,其最佳抽吸位置为主分离区的起始位置,即鞍点附近;对以开式分离为主要特征的叶栅流场,其最佳抽吸位置位于主分离区的上游。
采用数值模拟的方法,研究了附面层抽吸(BLS)对两种具有不同分离特征的叶栅流场的气动影响。通过比较抽吸前后极限流线谱和叶栅损失的变化,对抽吸前后的流场进行定性分析。结果表明,采用附面层抽吸技术可以明显改善大转角、大分离叶栅的气动性能。其中,对以闭式分离为主要特征的叶栅流场,其最佳抽吸位置为主分离区的起始位置,即鞍点附近;对以开式分离为主要特征的叶栅流场,其最佳抽吸位置位于主分离区的上游。
1997, 18(3):45-50.
摘要:
采用三维模型,用有限元法分析固体火箭发动机的药柱在硫化降温、内压和轴向过载作用下的热粘弹性准静态响应,为实际结构设计提供参考。
采用三维模型,用有限元法分析固体火箭发动机的药柱在硫化降温、内压和轴向过载作用下的热粘弹性准静态响应,为实际结构设计提供参考。
2000, 21(1):64-66.
摘要:
从表界面化学基本原理出发,进行一些数理上的推导,探寻出复合固体推进剂各组份表面张力及极性分量的测试方法,并对各种组份间的界面张力和界面粘附功进行了估算,从而对固体推进剂药浆流变性能和药柱的力学性能进行了预估,同时为界面改性研究和功能助剂研究提供了理论依据。
从表界面化学基本原理出发,进行一些数理上的推导,探寻出复合固体推进剂各组份表面张力及极性分量的测试方法,并对各种组份间的界面张力和界面粘附功进行了估算,从而对固体推进剂药浆流变性能和药柱的力学性能进行了预估,同时为界面改性研究和功能助剂研究提供了理论依据。
2001, 22(2):108-110.
摘要:
为了探索气 液两相脉冲爆震发动机模型内特征参数对产生爆震波的影响规律 ,系统地测试了以汽油为燃料、以空气为氧化剂的气 液两相脉冲爆震发动机模型在不同点火频率及不同余气系数下爆震波的峰值压力以及平均爆震波速 ,并对其变化进行了分析。通过分析实验结果发现 ,当余气系数α增大时 ,爆震波发动机性能下降 ,在爆震室长度一定时 ,点火频率等于脉冲爆震频率。
为了探索气 液两相脉冲爆震发动机模型内特征参数对产生爆震波的影响规律 ,系统地测试了以汽油为燃料、以空气为氧化剂的气 液两相脉冲爆震发动机模型在不同点火频率及不同余气系数下爆震波的峰值压力以及平均爆震波速 ,并对其变化进行了分析。通过分析实验结果发现 ,当余气系数α增大时 ,爆震波发动机性能下降 ,在爆震室长度一定时 ,点火频率等于脉冲爆震频率。
2001, 22(4):269-275.
摘要:
根据 2 0 0 0年第 31届ICT国际年会的报告及交流内容 ,结合近年来国内外的有关文献报道 ,对新型含能材料及其在推进剂中应用的研究 ,按照高能氧化剂、含能粘合剂、高能燃料等分别进行了较详细的介绍和述评。
根据 2 0 0 0年第 31届ICT国际年会的报告及交流内容 ,结合近年来国内外的有关文献报道 ,对新型含能材料及其在推进剂中应用的研究 ,按照高能氧化剂、含能粘合剂、高能燃料等分别进行了较详细的介绍和述评。
2004, 25(3):199-205.
摘要:
建立了将合成射流激励器腔体、出口喉道及外部受控流场作为单连域计算处理的全流场计算模型———X L模型,并进行了二维数值计算。基于数值计算获得的激励器出口数度分布,对合成射流激励器结构参数及驱动因素对合成射流的影响进行了分析,得到了表示激励器参数和出口最大速度关系的相关函数,为设计强劲且高效率的合成射流激励器提供参考。
建立了将合成射流激励器腔体、出口喉道及外部受控流场作为单连域计算处理的全流场计算模型———X L模型,并进行了二维数值计算。基于数值计算获得的激励器出口数度分布,对合成射流激励器结构参数及驱动因素对合成射流的影响进行了分析,得到了表示激励器参数和出口最大速度关系的相关函数,为设计强劲且高效率的合成射流激励器提供参考。
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