简介:在过膨胀火箭发动机喷管中,当壁面气流压力与环境压力之比达到一定值时气体会从喷管壁分离。这种气流分离及其理论预估是过去十年中试验和理论研究的课题,而且为预估气流分离而建立的各种模型和所做的各种假设已经得到很大发展,既有理论模型,也有纯经验模型。本文借助于在DLR(德国航空航天研究院)所建立的数据库,对不同模型进行了论述,几乎包括了所有公开发表的气流分离数据。本文对一种新的、更加准确的分离准则提出了看法。试验时,在喷管中观察到两种不同的气流分离现象,即自由激波分离和受限激波分离。对这两种现象都进行了详细讨论,并描述了压缩波和膨胀波。对于自由激波,排气羽流中可以产生三种不同的激波结构:有规则的反射激波、马赫盘及帽状激波。这些激波除了存在于过膨胀喷营外,在满流喷管中也存在。对现有火箭发动机喷管,如SSME或火神号发动机喷管,所得到的数值结果与试验照片在定性方面是一致的。对不同类型的激波现泉进行了讨论。另外,对至今还未深入了解的受限激波分离现象也给出了解释,分析了它产生的原因和条件。结果是喷管型面的形状极大地影响着气流分离的形式。根据气流分离得到的这些结果,提出了对侧向载荷产生原因的看法。
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:影响端面密封的密封性能因素很多很多,平衡直径是其中之一。以往端面密封设计平衡直径(de)的计算都是根据法国卡洛斯塔公司的经验公式进行计算,但在高速、高压、高温工况恶劣的条件下,用经验公式算得的de误差很大。本文针对这一情况通过自行设计的平衡直径测试仪,实际测出的大量数据证明,de是个变量,必须充分考虑它的影响,也只有正确的通过实测选择合理的de,才能准确地算出端面密封比压,也才能保证端面密封的密封性能。目前,我所设计的端面密封这一成果已应用于长征四号发动机上,通过多次飞行试验,证明密封是可靠的。本文还对de公式作了推导,验证了设计计算。