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  • 简介:基于Fluent两相反应流场计算平台,采用涡耗散概念模型,对典型亚燃冲压发动机燃烧室的两相反应流场进行三维数值模拟计算。重点研究温度场影响下的燃油气相分布,计算给出气相燃油在火焰稳定装置前后以及内部的分布,得到燃油在亚燃冲压发动机燃烧室内分布的一般规律。计算发现,稳定装置内部及近后方燃油分布较富,到达火焰峰以后,燃油浓度急剧下降。计算预测径向蒸发管后壁面与最外环蒸发管内的燃油富集,而中间环蒸发管燃油分布较贫,计算结果与燃烧试验结果一致。

  • 标签: 亚燃冲压发动机 燃烧室 燃油浓度 涡耗散概念模型
  • 简介:为了研究气氢/液氧同轴直流式喷嘴的结构参数细节对燃烧特性的影响,对单喷嘴燃烧室的燃烧流场进行了数值模拟.重点研究了氧喷嘴缩进深度、氧喷嘴出口壁厚和氢氧喷注速度比3个参数对燃烧效率和稳定性的影响规律.研究表明:上述喷嘴结构参数细节是影响气氢/液氧同轴直流式喷嘴燃烧特性的重要因素,其中适当提高氧喷嘴缩进深度或氢氧喷注速度比对燃烧效率有显著改善,而适当提高氧喷嘴出口壁厚对燃烧稳定性有显著改善.

  • 标签: 气氢 液氧 同轴直流式喷嘴 燃烧特性 燃烧流场 数值模拟
  • 简介:以旋流燃烧室为研究对象,通过数值模拟提取火焰体积数据,将仅用于描述贫熄实验数据规律的火焰体积法发展为预测贫熄特性的方法。该方法以临熄火时的火焰体积代替传统预测方法中的火焰筒体积,提高了贫熄预测的精度与通用性。在保证预测精度的前提下,基于流动相似原理,将改进的火焰体积法推广到高温高压工况。分析了旋流器、主燃孔等的流通面积对贫熄特性的影响,发现旋流器空气流量对贫熄特性具有十分重要的影响。不论是改变旋流器流通面积,还是改变主燃孔流通面积,只要导致旋流器空气流量比例增大,贫熄油气比就增大;反之则减小。在研究的基准工况下,贫熄油气比的预测误差在±24%以内,远小于相同工况下传统模型-90%以上的预测误差。

  • 标签: 航空发动机 燃烧室 贫油熄火特性预测 火焰体积法 火焰筒结构 高温高压
  • 简介:对常温常压下燃烧室头部各部件(一级涡流、二级涡流、套筒、喷嘴型式等)的几何特性对燃烧室内各主要截面温度场的影响进行了试验研究,并将其中两种典型头部组合进行了轴向温度场变化试验,得出由A型一级涡流、A型二级涡流与A型头部套筒组合时,有较理想的燃烧室内及出口的温度分布。

  • 标签: 燃烧室 部件试验 几何参数 温度分布 头部组合
  • 简介:摘要:本文针对高超声速巡航导弹空气舵力/热联合试验,研究空气舵工作状态下气动载荷和温度载荷的试验模拟方法,达到考核空气舵综合响应特性的臼的。介绍了窄气舵气动载荷和温度载荷的试验等效模拟方法、施加方式以及应该考虑的影响因素;说明了试验的温度控制点、位移传感和温度传感的布置情况和位置选取的方法,对整个试验所取得的效果进行了阐述,并从测量数据的有效性、合理性等多个方面对试验结果进行评估分析。

  • 标签: 空气舵 气动载荷 联合加载 力/热联合试验技术
  • 简介:利用流体计算软件模拟涡轮级间燃烧室(ITB)三维两相燃烧流场。对比分析无引气式ITB与传统ITB性能及流场分布。采用Realizablek—s模型模拟湍流黏性,离散相模型追踪油珠运动轨迹,非平衡化学反应模型模拟燃烧过程。计算结果表明:无引气式ITB除总压损失比传统ITB的稍大外,其它指标均与传统ITB的相当;但由于该方案不需要额外引气,故提升了ITB发动机性能及应用价值。

  • 标签: 涡轮级间燃烧室 无引气式 离散相模型 非预混平衡化学反应 数值仿真
  • 简介:通过分析及试验,研究了燃烧室出口温度场周向测点布置与掺孔间的相对位置对出口平均温度、出口周向及径向温度分布测量结果准确性的影响。结果表明:(1)在渗拽孔正下游及相邻掺孔正中间位置、分别安排一个周向测点,能准确地测出出口温度场;(2)在相邻两掺孔间,距每个(或某个)掺孔中心平面横向距离为1/4孔间距位置,分别安排一个(或仅安排一个)周向测点,能获得准确的出口平均温度及出口径向温度分布。但不一定能获得准确的周向温度分布;(3)仅在每个掺孔正下游或仅在相邻两掺孔正中间位置,安排一个周向测点,均不能获得准确的温度场测量数据。

  • 标签: 环形燃烧室 出口温度场 测点布置 周向测点 温度分布
  • 简介:设计了一套密闭环境液滴燃烧实验系统,开展了不同实验工况下偏二甲肼(UDMH)液滴在四氧化二氮(NTO)环境中的着火燃烧实验,详细分析了UDMH单液滴着火燃烧特性,考察了燃烧室温度、压力、液滴初始直径及速度对燃烧过程的影响。结果表明,液滴燃烧经历了初始燃烧阶段,剧烈燃烧阶段和熄燃阶段3个过程。其中,初始燃烧阶段和熄燃阶段的持续时间均较长。燃烧过程中,燃烧火焰呈现出明显的双火焰峰结构,内层为规则的椭圆形分解火焰峰,外层为带有尾迹火焰的扩散火焰峰。增加燃烧室温度促使液滴表面与内部的燃料快速蒸发,形成了充足的燃料蒸气环境,有助于液滴的着火燃烧;燃烧室压力的增加加快了反应速度,减少了液滴生存时间;增大液滴下落速度导致液滴表面蒸发流率得到增强,更易产生足够的燃料蒸气,促进燃烧的进行,从而有助于液滴生存时间的减小。

  • 标签: 偏二甲肼 液滴燃烧过程 燃烧实验 燃烧特性研究
  • 简介:本文利用涡轮设计软件,设计了用于分级循环燃烧火箭发动机的涡轮叶栅。为控制二次流损失,动静叶均采用先进的后加载叶型,静子叶栅采用正弯设计。流场计算结果表明,弯曲静叶整级效率提高0.92%,静叶内部漩涡强度减小,二次流减弱。经涡轮吹风试验验证,其级性能完全满足要求。这也表明后加载叶型及叶片正弯的方法适用于该类型涡轮。

  • 标签: 分级燃烧 液体火箭发动机 涡轮
  • 简介:动态燃烧稳定性评定是液体火箭发动机燃烧稳定性鉴定考核的重要途径之一。通过调研国内外液体火箭发动机动态稳定性评定研究的相关资料,并结合CPIA655关于稳定性评定的准则,详细阐述了动态燃烧稳定性评定的研究内容,重点分析了不同扰动方法和动态压力测量的特点,并指出了动态燃烧稳定性评定的基本准则和关键技术。

  • 标签: 液体火箭发动机 稳定性评定 扰动方法 动态压力测量
  • 简介:一种铼作为基材、铱作为涂层和铱-陶瓷氧化物作为复合涂层的22N推力室,采用GO2/GH2进行了热试。推力室完成了以下试验,一台在额定混合比(MR)4.6,室压(Pc)0.469MPa下,工作了将近39h;另一台在额定混合比5,8,室压0.621MPa下,工作了13h以上。另外四台推力室,采用改进的工艺制造的铱-氧化物作为复合涂层/Re推力室也进行了热试。在GO2GH2低混合比下的试验表明:在地面可贮存推进剂的相对较低氧化气氛的燃气中,燃烧室的寿命能大大提高。在靠近喷注附近的区域里,处于混合比接近17的试验表明:混合过程的推进剂可能使铱涂层破坏,而氧化物涂层则起着保护涂层的作用。铱一氧化物复合涂层/Re推力室能够在苛刻的氧化燃烧气氛中使用,如高混合比GO2/GH2、氧/烃以及液体火炮推进剂。其中一台在额定混合比16.7,室压0.503MPa下,工作了1.3小时。

  • 标签: 氧化物涂层 Ir/Re 燃烧室 研究
  • 简介:介绍了航空发动机燃烧室部件试验件的设计目的、设计要求及结构设计。设计过程中针对现有高温升燃烧室试验件的设计特点和工作状况,为保证试验安全及试验结果可靠,重点考虑了试验件进口流道设计、机匣应力分析、膨胀节选用和燃气导管冷却。

  • 标签: 燃烧室试验件 膨胀节 燃气导管 受力分析 强度计算
  • 简介:详细介绍了某重型燃气轮机天然气燃料燃烧室全温全压试车台建设,及全温全压排故试验。建立的全温全压试车台满足使用要求,积累的试验台建设经验为后续更高指标的试验建设奠定了技术基础;燃烧室全温全压试验重现了电厂故障,验证了燃烧室壁面烧蚀的原因,为燃烧室现场排故及后续优化设计提供了技术支持,同时也获得了宝贵的全温全压燃烧室排故试验经验。

  • 标签: 重型燃气轮机 燃烧室 天然气 试验台 全温全压 排故
  • 简介:电铸Ir、Re、Nb和其它稀有金属是制造火箭发动机燃烧室以及单轴几何形体最为经济的方法.本文简要地介绍了新的和最近流行的商用制造设备以及加工材料的特性.重点介绍了Ir和Re晶格界面结构与退火时间的关系.此外还讨论了不同高温处理的Re晶粒结构的变化情况.本文给出了在各种退火温度和时间下,不同晶粒结构时的材料的机械性能.还给出了材料的高温抗拉强度,并与其它制造方法和以前文献中的数据进行了比较.最后展示了电铸的Ir/Re火箭发动机燃烧室试件以及热试数据.

  • 标签: 电铸 Ir/Re燃烧室 工艺
  • 简介:基于轴流压气机逐级过失速特性和燃烧室特性,建立了带主燃烧室的多级轴流压气机过失速的分析模型。发展了分析轴流压气机过失速响应的动态滞后方法,确定了压气机过失速响应的统一时间常数。并将该模型应用到国内某型发动机的过失速行为的分析,得到了合理的定性理论结果。

  • 标签: 主燃烧室 轴流压气机 过失速 数值模拟 航空发动机
  • 简介:二十五年来,美国宇航局和美国空军一直打算开展多种先进的低温上面级的研制,如AMPS、OOS、STV、TUG,HEUS、OTV、AUS等等,但到现在为止,都还始终处于研阶段,人马座上面级仍在继续改进。利用现有的经费研制一种全新的上面级,以获得比人马座更佳的工作性能和经济效益,这种情况迄今还没有体现出来。本文简要介绍通用动力公司研的几种先进的上面级方案和基本费用情况。迄今为止,在美国的上面级序列里,只有人马座是采用液氢/液氧推进剂的高能上面级。它已随宇宙神和大力神运载火箭发射了约80次。对人马座继续改进的重点是增加可靠性、降低发射费用、增加滞空时间等。但是,在美国航天界一直存在两种倾向的经费投向,一种是为改进人马座继续投资,另一种则认为应开始研制一种全新的高能上面级,通用动力公司对改进人马座和研制新型上面级两方面部很感兴趣。研制一种全新型的发动机、具有一体化健康管理(IHM)功能的控制系统组成的全新型上面级及其地面辅助设施将需资金20亿美元左右,而其工作性能也许只比人马座提高约10%,这样,研制一种全新型的上面级将是不经济的,除非有特殊的要求,如需要进行载人月球或火星环绕旅行任务,否则,将不会开展全新型的上面级研制。

  • 标签: 低温上面级
  • 简介:传统发动机加力燃烧室都采用V型火焰稳定组织燃烧,自加力出现到第三代发动机,该方案一直得到了广泛应用。随着新一代歼击机性能指标的提高,发动机加力燃烧室需要新的突破才能满足更高推重比的要求。本文介绍了第三代、第四代发动机加力燃烧室的结构方案,并根据新一代加力燃烧室一体化设计思想,介绍了新颖加力燃烧室的结构方案。

  • 标签: 加力燃烧室 V型火焰稳定器 驻涡燃烧 突扩扩压器
  • 简介:本文描述了一种预测液体火箭发动机非线性燃烧不稳定性的数值方法,重点研究非线性燃烧不稳定性的各种现象,包括瞬态的、有限周期压力振荡、稳定和非稳定工况下声学振荡对推进剂液滴雾化和燃烧过程的影响、燃烧过程中的振荡流场、燃料液滴的轨迹、设计参数如入口条件、雾化初始条件和隔板长度等的影响。对几种工况和各种燃烧参数的计算表明该数值方法能成功地预测液体火箭发动机切向燃烧不稳定性。隔板长度及液滴尺寸对发动机的稳定性有明显的影响,数值结果表明隔板能有效抑制压力振荡。

  • 标签: 发动机 燃烧 不稳定性 数值计算
  • 简介:近来,俄罗斯和欧洲正在联合进行一个名为"VOLGA"的研究计划.其主要目标是用于可重复使用运载火箭或大型助推的液氧/甲烷发动机的概念研究.SNECMA的主要工作是研究燃室/燃气发生的可重复使用技术,在液氧/液氢"火神"燃气发生研制过程中,获得了很多低温推进剂的燃烧经验,但液氧/甲烷富燃燃烧带来了许多新的问题:如喷注性能、燃烧效率、稳定性、积碳形成等.为了解决上述问题,目前正在进行实验和理论两方面的研究.ONERA的马斯喀特(Mascotte)试验装置就被改造用于研究甲烷的燃烧.最初的研究完成了对低混合比和压力范围在0.1MPa到6.0MPa下的液甲烷和气甲烷同轴喷注技术的评估.各项研究在继续进行,以求对液氧/甲烷低温燃烧问题进行完整的描述和理解.除了上述研究外,还在进行计算流体力学数值模拟工具的更新工作,但是只有一些非常特殊的工况点才需要进行修改工作,这是因为过去的火箭发动机燃烧研究工作已经对液氧/液氢低温燃烧特性有了深入的理解,有很多研究成果可用于液氧/甲烷燃烧研究.目前的主要问题集中在甲烷的高频燃烧稳定性和燃烧化学效应方面.在一个称为INCA的新的燃烧研究计划框架内将对这些问题进行研究.

  • 标签: 液体火箭发动机 液氧/甲烷 喷注器 低温燃烧