简介:发动机舱元组件热防护设计与分析是某型组合循环发动机的关键技术之一。首先提出元组件防热布置方案,同时辅以冷却空气主动热防护,根据某型组合发动机空油换热器实际情况,设置不同冷气质量流量,对某型组合发动机舱内喷口油源泵、燃油分布器、增压泵、燃油泵、喷口控制装置、作动筒进行热防护设计。在此基础上,运用商用软件FLUENT,进行了发动机舱及其元组件气动热力性能数值模拟研究。考虑辐射换热,研究冷却空气流量对舱内各元组件表面温度分布的影响。结果表明,辐射换热对发动机舱内各元组件表面温度分布影响很大;冷却空气能有效降低元组件壁面整体温度水平,但对壁面最高温度的降低效果有限,在通入最大冷气流量时,各元组件壁面最高温度降低了2%~8%,但仍远超工作要求;在当前的结构布置下,仅在发动机舱内通入有限流量冷却空气方案并不能够满足元组件的热防护需求,需要对发动机舱采取进一步的热防护措施。
简介:上面级姿控发动机常常无条件采取主动温控,喷注管是发动机低温可靠工作的薄弱环节,其低温工作可靠性问题被列为全箭可靠性研究专题之一.基于能量守恒原理,提出推力室毛细喷注管和集合器、喷注板、支架等主要部件在真空深冷环境中耦合传热的物理模型和数学方程,并据此求得一台10N单组元发动机的典型降温规律.计算结果与发动机地面宾空低温模拟试验数据作了比对,两者较为一致.以推力室降温计算结果为推进剂流动降温计算的热边界条件,计算推进剂(单推三)在流过喷注管过程中的降温规律,做出喷注管内推进剂会不会结冰的判定,为姿控发动机的热控设计提供了可靠依据.
简介:采用航空煤油为燃料、氧气为氧化剂、压缩氮气为隔离气体,进行了大量的两相脉冲爆震火箭发动机原理性实验。利用8个压力传感器测量了爆震室轴向沿程的压力,所测得爆震波压力接近充分发展的C—J爆震波。两个实验模型分别使用了0.45和0.9m的Shchelkin螺旋作为DDT(deflagrationtodetonationtransition)间接起爆的增强装置。实验模型Ⅰ的DDT距离约为0.65m,爆震波速约为1873m/s;实验模型Ⅱ的DDT距离约为0.55m,爆震波速约为1838m/s。两种实验模型DDT距离的差异主要是由爆震室内Shchelkin螺旋长度不同引起的。虽然Shchelkin螺旋在缩短DDT距离上起到积极作用,但在形成充分发展爆震波后会降低爆震波的强度。
简介:在一台电控共轨发动机上,试验研究了乙醇掺混比例和喷射定时对二甲醚-乙醇混合燃料燃烧及排放的影响。结果表明:随乙醇比例的增加,滞燃期延长,燃烧持续期缩短,最大压力升高率上升。随喷射推迟,滞燃期延长,燃烧相位延后,燃烧持续期在纯二甲醚时延长,而在掺混乙醇时则先延长后缩短,最大压力升高率先下降后上升。掺混乙醇和推迟喷射使预混燃烧比例增加。随喷射推迟,混合燃料的排气温度升高,喷射推迟到上止点后,排气温度随乙醇比例的增加而升高,排气温度高,则废气能量高,增压器增压比大,进气流量大,导致缸内压缩压力升高。在上止点前喷射时,掺混乙醇能使HC和CO排放保持在较低范围的同时,一定程度降低NO_x排放,掺混15%的乙醇较纯二甲醚最大降低约11%NO_x排放。随推迟喷射,NO_x排放降低,最大降幅达52%,在过分推迟燃料喷射时,因热效率低,循环喷射量增加,含15%乙醇混合燃料的NO_x排放会高于纯二甲醚。HC和CO排放随喷射推迟而升高,且升高幅度增大。
简介:回热器作为斯特林热机的关键部件,对于太阳能斯特林热机整机性能有着重要影响。为克服传统金属丝网回热器结构存在的填料单一,制造成本较高,工艺复杂问题,采用实用等温分析法,以回热器的长径比、通流面积、填料种类以及孔隙率各项回热器参数为基础,设计了一种新型斯特林热机回热器,该回热器具有轴向压降小,换热性能高,结构稳定,加工制造简单的特点。开展了新型回热器和传统金属丝网回热器的换热性能对比研究,采用振荡条件下的局部热平衡方法研究回热器的传热过程,对比传统金属丝网回热器和新型回热器的温度变化,速度变化以及压力变化。结果表明:在整体孔隙率相同的条件下,新型回热器和传统金属丝网回热器相比,整体启动速率相似,但新型回热器压降减少0.04MPa,速度出现分段式变化,有利于回热器的换热和结构稳定。因此,新型回热器不但在结构上优于传统金属丝网回热器,在换热特性上也优于传统金属丝网回热器。