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脉冲爆震发动机工作原理与循环分析 被引量:19
1
作者 严传俊 刘军 +3 位作者 范玮 何立明 雷恒仁 王绍卿 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期56-63,共8页
阐述了脉冲爆震发动机工作原理,对脉冲爆震发动机热效率、循环过程及性能进行了初步分析。建立了脉冲爆震发动机工作过程、热力参数及其性能分析方法。
关键词 脉动式 喷气发动机 理论 循环 分析
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两相脉冲爆震发动机模型试验研究 被引量:19
2
作者 黄希桥 严传俊 +2 位作者 张群 雷恒仁 范玮 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期108-110,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 两相燃烧 脉冲爆发动机 脉动工喷气发动机 模型试验
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压力条件对旋转爆震发动机的影响 被引量:20
3
作者 马虎 封锋 +2 位作者 武晓松 王栋 余陵 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期94-98,共5页
为进一步研究旋转爆震发动机的性能,采用9组分19步基元反应模型,忽略黏性、热传导和扩散等输运效应,对以2H2+O2+7N2为反应混合物的旋转爆震发动机进行二维模拟,研究入口总压p0和外界反压pb对发动机性能的影响.研究表明,爆震波压力、温... 为进一步研究旋转爆震发动机的性能,采用9组分19步基元反应模型,忽略黏性、热传导和扩散等输运效应,对以2H2+O2+7N2为反应混合物的旋转爆震发动机进行二维模拟,研究入口总压p0和外界反压pb对发动机性能的影响.研究表明,爆震波压力、温度、高度以及出口平面参数(压力、温度、速度)主要受入口总压条件的影响;发动机比冲与压力比(外界反压与入口总压的比值)成反比. 展开更多
关键词 旋转爆震发动机 比冲 性能分析 流场
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原理模型脉冲爆震发动机性能参数的实测与分析 被引量:12
4
作者 范玮 严传俊 +2 位作者 何立明 汪林全 雷恒仁 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期410-412,共3页
应用爆震波理论对原理模型脉冲爆震发动机(PDE)中的压力及平均推力作了理论分析,且按实际给定参数进行了计算。并在自行研制的模型脉冲爆震发动机上对这两个参数进行了实测。对理论值与实测值的比较分析表明,该原理模型PDE能... 应用爆震波理论对原理模型脉冲爆震发动机(PDE)中的压力及平均推力作了理论分析,且按实际给定参数进行了计算。并在自行研制的模型脉冲爆震发动机上对这两个参数进行了实测。对理论值与实测值的比较分析表明,该原理模型PDE能产生脉冲爆震波和推力。 展开更多
关键词 脉冲爆发发动机 压力 推力 PDE 爆震波
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喷管对旋转爆震发动机性能影响的实验 被引量:13
5
作者 高剑 马虎 +2 位作者 裴晨曦 武晓松 徐灿 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2443-2453,共11页
为了研究喷管对旋转爆震发动机(RDE)性能的影响,设计了RDE推力测试台,RDE环形燃烧室的内径和外径分别为70mm和80mm,长度为40mm,以氢气和空气分别作为燃料和氧化剂,采用环缝-喷孔对撞式掺混方式,使用高能火花塞点火,并用压电式压力传感... 为了研究喷管对旋转爆震发动机(RDE)性能的影响,设计了RDE推力测试台,RDE环形燃烧室的内径和外径分别为70mm和80mm,长度为40mm,以氢气和空气分别作为燃料和氧化剂,采用环缝-喷孔对撞式掺混方式,使用高能火花塞点火,并用压电式压力传感器测量推力,实验研究在燃烧室出口安装收敛喷管、扩张喷管以及拉瓦尔喷管对发动机工作性能的影响.结果表明,入口总质量流量小于0.126kg/s时,在发动机稳定工作的工况范围内,收敛喷管对发动机推进性能的提高最为明显.爆震波的传播速度及RDE的推进性能随着入口质量流量的增大而逐渐提高,而当量比则存在一个最佳值,使爆震波的传播速度及RDE的推力达到最大.基于混合物的比冲最高能够达到95.21s. 展开更多
关键词 旋转爆震 分开喷注 喷管 推力 比冲
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旋转爆震发动机数值研究 被引量:21
6
作者 马虎 武晓松 +1 位作者 王栋 谢爱元 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期820-825,共6页
采用9组分19步的基元反应模型,忽略黏性、热传导和扩散等输运效应,对以2H2+O2+4N2为反应混合物的旋转爆震发动机进行了二维模拟。采用分段填充方法起爆旋转爆震波,研究结果表明,分段填充方法可以有效的形成沿同一方向传播的爆震波;详细... 采用9组分19步的基元反应模型,忽略黏性、热传导和扩散等输运效应,对以2H2+O2+4N2为反应混合物的旋转爆震发动机进行了二维模拟。采用分段填充方法起爆旋转爆震波,研究结果表明,分段填充方法可以有效的形成沿同一方向传播的爆震波;详细分析了内部流场结构,旋转爆震波会使流场呈现周期性变化,斜激波和接触间断面是造成流场在出口平面波动的主要原因。旋转爆震发动机具有较高的比冲,基于燃料的平均比冲为49131.5 N.s/kg。 展开更多
关键词 爆震 数值研究 性能分析 流场
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燃料分布对旋转爆震波传播特性影响 被引量:15
7
作者 马虎 张义宁 +2 位作者 杨成龙 卓长飞 孙波 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期513-520,共8页
为定量研究燃料分布对旋转爆震波传播特性的影响,针对两种环缝/小孔喷注方案开展了数值和实验研究。针对燃料(H2)和氧化剂(air)分开喷注的旋转爆震燃烧室模型,开展冷流掺混的三维数值模拟研究,给出了掺混均匀度评价参数,获得了两种喷注... 为定量研究燃料分布对旋转爆震波传播特性的影响,针对两种环缝/小孔喷注方案开展了数值和实验研究。针对燃料(H2)和氧化剂(air)分开喷注的旋转爆震燃烧室模型,开展冷流掺混的三维数值模拟研究,给出了掺混均匀度评价参数,获得了两种喷注模型的反应物掺混均匀度沿轴向的变化规律。针对这两种喷注模型,开展旋转爆震波传播特性实验研究,分析了旋转爆震波的传播速度、工作稳定性、当量比边界等。研究结果表明:将燃料喷注小孔前移,可大幅提高燃烧室头部的掺混均匀度;随着掺混均匀度的提高,旋转爆震波的传播速度增加,传播稳定性明显提高,稳定工作的当量比下限从1.08拓宽至0.57。研究结论可为旋转爆震发动机喷注结构设计提供参考。 展开更多
关键词 旋转爆震发动机 爆震波 掺混 燃料分布 传播
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环形射流初始压力对激波聚焦起爆的影响分析 被引量:10
8
作者 曾昊 何立明 +2 位作者 章雄伟 李海鹏 陈鑫 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1964-1970,共7页
为了研究射流入射压力对环形激波聚焦爆震起爆的影响,以氢气和空气混合物为例,对不同射流入射压力下环形激波聚焦爆震起爆过程进行了数值模拟,结果表明,当环形射流入射强度足够大时,其形成的激波聚焦能够形成高温、高压区域,从而直接起... 为了研究射流入射压力对环形激波聚焦爆震起爆的影响,以氢气和空气混合物为例,对不同射流入射压力下环形激波聚焦爆震起爆过程进行了数值模拟,结果表明,当环形射流入射强度足够大时,其形成的激波聚焦能够形成高温、高压区域,从而直接起爆爆震波;爆震管推力壁对激波具有反射加强作用,有助于爆震波的形成;环形射流入射压力存在一个临界值,低于此值时,则不能起爆爆震波. 展开更多
关键词 脉冲爆震发动机 爆震起爆 爆震波 环形激波 数值模拟
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环形射流喷口位置对激波聚焦起爆的影响分析 被引量:17
9
作者 曾昊 何立明 +2 位作者 章雄伟 李海鹏 陈鑫 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期437-442,共6页
为了研究环形射流喷口位置对激波聚焦起爆爆震的影响,以氢气和空气混合物为例,对不同环形射流喷口位置条件下的激波聚焦起爆过程进行了数值模拟。结果表明,随着喷口距凹壁面距离L增大,直接聚焦起爆和凹壁面反射起爆所需的临界入射压力... 为了研究环形射流喷口位置对激波聚焦起爆爆震的影响,以氢气和空气混合物为例,对不同环形射流喷口位置条件下的激波聚焦起爆过程进行了数值模拟。结果表明,随着喷口距凹壁面距离L增大,直接聚焦起爆和凹壁面反射起爆所需的临界入射压力逐渐增大,相应的聚焦时刻会滞后,形成焦点的位置距凹壁面越远。 展开更多
关键词 爆震起爆 爆震波 激波聚焦
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内燃波转子技术对燃气涡轮发动机性能影响 被引量:11
10
作者 李建中 巩二磊 +1 位作者 温泉 王家骅 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1928-1934,共7页
为研究内燃波转子技术提高燃气涡轮发动机性能变化规律,建立内燃波转子燃气涡轮发动机热力循环分析模型,开展内燃波转子通道出口气流马赫数、压气机压比等参数变化对燃气涡轮发动机性能的影响研究,探讨了内燃波转子燃气涡轮发动机热力... 为研究内燃波转子技术提高燃气涡轮发动机性能变化规律,建立内燃波转子燃气涡轮发动机热力循环分析模型,开展内燃波转子通道出口气流马赫数、压气机压比等参数变化对燃气涡轮发动机性能的影响研究,探讨了内燃波转子燃气涡轮发动机热力循环状态参数变化规律.研究结果表明:当压气机压比等于3.6时,发动机比推力和热循环总效率最大提高23.709%,耗油率最大减少19.165%;当通道出口气流马赫数等于0.6时,发动机比推力最大增幅达23.736%,此时压气机压比为4.4、发动机热循环总效率32.216%和耗油率减少24.366%,熵增减少7.864%,验证了内燃波转子技术能够提高燃气涡轮发动机总体性能.研究结果为深入开展内燃波转子燃气涡轮发动机基础理论和关键技术研究奠定基础. 展开更多
关键词 燃气涡轮发动机 内燃波转子 热力循环 燃气涡轮发动机性能 出口气流马赫数
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频率30~50Hz两相脉冲爆震发动机研究 被引量:18
11
作者 张义宁 王家骅 张靖周 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期993-997,共5页
设计了一台内径58mm,长度1 275 mm的脉冲爆震发动机(PDE)原型机。采用地面充压进气,在工作频率30~50 Hz的工况下研究PDE爆震管内的压力波特性。试验发现,该PDE样机在频率50 Hz以内都能够稳定的以间歇方式工作,爆震波峰值压力大于1.6 ... 设计了一台内径58mm,长度1 275 mm的脉冲爆震发动机(PDE)原型机。采用地面充压进气,在工作频率30~50 Hz的工况下研究PDE爆震管内的压力波特性。试验发现,该PDE样机在频率50 Hz以内都能够稳定的以间歇方式工作,爆震波峰值压力大于1.6 MPa;随着PDE工作频率的提高,工作频率为45~50 Hz时,比40 Hz以下工作频率提前触发了爆震波,且爆震波得到了充分的发展。 展开更多
关键词 爆震 两相脉冲爆震发动机 高频率 实验研究 压力特性
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内燃波转子影响涡轴发动机性能研究 被引量:7
12
作者 成本林 李建中 +2 位作者 巩二磊 温泉 张堃元 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期726-731,共6页
内燃波转子涡轴发动机是一种集波转子增压技术、等容燃烧技术和涡轴发动机技术为一体的新概念发动机。介绍了内燃波转子的结构和工作原理,建立内燃波转子涡轴发动机热力循环分析数学模型,开展内燃波转子通道出口气流马赫数变化对涡轴发... 内燃波转子涡轴发动机是一种集波转子增压技术、等容燃烧技术和涡轴发动机技术为一体的新概念发动机。介绍了内燃波转子的结构和工作原理,建立内燃波转子涡轴发动机热力循环分析数学模型,开展内燃波转子通道出口气流马赫数变化对涡轴发动机性能的影响研究,探讨内燃波转子涡轴发动机热力循环状态参数变化规律,验证了内燃波转子技术能够显著提高涡轴发动机性能,内燃波转子涡轴发动机比功率和热循环效率最大提高了35.79%,耗油率SFC最大减少了26.37%。 展开更多
关键词 涡轴发动机 内燃波转子 热力循环 性能 出口马赫数
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扰流片对汽油/空气脉冲爆震发动机爆震波压力的影响 被引量:11
13
作者 郑殿峰 王家骅 +1 位作者 张会强 林文漪 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期549-552,共4页
在汽油 空气吸气式脉冲爆震发动机(PDE)协调工作的基础上,利用动态压力传感器测量了爆震波峰值压力。研究了圆环型扰流片的堵塞比、片数和间距对爆震波峰值压力的影响,以及上游扰流片间和下游扰流片间压力波峰值压力的变化。研究表明:... 在汽油 空气吸气式脉冲爆震发动机(PDE)协调工作的基础上,利用动态压力传感器测量了爆震波峰值压力。研究了圆环型扰流片的堵塞比、片数和间距对爆震波峰值压力的影响,以及上游扰流片间和下游扰流片间压力波峰值压力的变化。研究表明:一定结构的PDE,扰流片存在合理的堵塞比和间距以及最少片数。试验得到最佳堵塞比为44 5%左右,最佳片间距为爆震管内径的2倍左右,最少片数为6片。这些结果对PDE和扰流器的优化设计有重要指导意义。 展开更多
关键词 脉冲爆震发动机 扰流器 爆震波 试验
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预爆管式脉冲爆震原型机试验研究 被引量:6
14
作者 张义宁 唐豪 +2 位作者 王家骅 张靖周 韩启祥 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期391-396,共6页
为了实现多循环吸气式脉冲爆震发动机(PDE)在较短距离内缓燃向爆震的转捩,降低主爆管通过障碍物触发爆震的内部阻力损失,设计了预爆管和主爆管以同种混气(汽油/空气)为工作介质的两相PDE原型机,试验研究了爆震燃烧过程。研究表明:当预... 为了实现多循环吸气式脉冲爆震发动机(PDE)在较短距离内缓燃向爆震的转捩,降低主爆管通过障碍物触发爆震的内部阻力损失,设计了预爆管和主爆管以同种混气(汽油/空气)为工作介质的两相PDE原型机,试验研究了爆震燃烧过程。研究表明:当预爆管出口扩张角度为45°时,可以实现爆震波在主爆管内向衍射面上、下游传播;设计的预爆管式PDE原型机可以实现最高频率为66.7 Hz的稳定间歇工作。 展开更多
关键词 航空航天推进系统 脉冲爆震发动机 爆震 预爆器 缓燃向爆震转捩
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脉冲爆震发动机气动阀性能分析 被引量:7
15
作者 范育新 王家骅 +1 位作者 李建中 张义宁 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期142-149,共8页
通过数值模拟和试验对两种不同结构的脉冲爆震发动机(PDE)气动阀进行了研究.结果表明,两种气动阀都能在PDE工作中起到单向阀功能,双旋流气动阀由于切向旋流作用,其雾化、掺混作用优于锥形气动阀,而锥形气动阀阻力损失小.同时,还数值模... 通过数值模拟和试验对两种不同结构的脉冲爆震发动机(PDE)气动阀进行了研究.结果表明,两种气动阀都能在PDE工作中起到单向阀功能,双旋流气动阀由于切向旋流作用,其雾化、掺混作用优于锥形气动阀,而锥形气动阀阻力损失小.同时,还数值模拟了锥形气动阀关闭后的流场结构,得到了进气过程中及气动阀关闭后PDE内的流场分布,结果显示,气动阀关闭后,大涡很快脱落形成一系列小涡,大大增强了流场内的紊流度. 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 脉冲爆震发动机(PDE) 气动阀 流场 油雾场 性能分析
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共振型PDE谐振腔喷嘴匹配关系研究 被引量:16
16
作者 姜日红 武晓松 王栋 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1006-1010,共5页
在数值模拟的基础上分析了两种不同形状的喷嘴:细长孔喷嘴(或称狭缝喷嘴)和环形喷嘴对于射流碰撞和激波形成以及聚焦的影响.在此基础上又以环形喷嘴为例,分析了喷嘴尺寸对于射流碰撞和激波形成聚焦的影响,得出环形喷嘴相对于细长孔喷嘴... 在数值模拟的基础上分析了两种不同形状的喷嘴:细长孔喷嘴(或称狭缝喷嘴)和环形喷嘴对于射流碰撞和激波形成以及聚焦的影响.在此基础上又以环形喷嘴为例,分析了喷嘴尺寸对于射流碰撞和激波形成聚焦的影响,得出环形喷嘴相对于细长孔喷嘴具有更好的聚焦效果,以及有效利用激波起爆爆震波的喷嘴与谐振腔的几何匹配关系. 展开更多
关键词 共振型PDE(脉冲爆震发动机) 谐振腔 喷嘴 爆震波 数值模拟
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爆震管内爆燃到爆震转捩过程的实验研究 被引量:13
17
作者 何小民 张彭岗 王家骅 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期252-255,269,共5页
基于常温常压轴向进气条件下气动阀式两相爆震发动机模型开展爆燃到爆震转捩过程的研究,利用离子探针和高频压力传感器测量了管内火焰传播速度和燃烧压力波。研究结果表明,管内爆震波形成的初始位置在正常火焰面下游的一定位置处,如假... 基于常温常压轴向进气条件下气动阀式两相爆震发动机模型开展爆燃到爆震转捩过程的研究,利用离子探针和高频压力传感器测量了管内火焰传播速度和燃烧压力波。研究结果表明,管内爆震波形成的初始位置在正常火焰面下游的一定位置处,如假设爆震管内波和火焰面是一维的,则在爆震波产生的最初一段时间内,爆震管内将出现三道火焰面:往出口方向传播的正常火焰面和爆震波火焰面及往进口方向传播的回传爆震波火焰面。 展开更多
关键词 脉动式喷气发动机 爆震 爆燃到爆震转捩过程^+ 火焰 传播速度
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脉冲爆震发动机气动阀阻力特性 被引量:7
18
作者 郑殿峰 王家骅 +4 位作者 王波 李建中 范育新 张会强 林文漪 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期152-155,共4页
利用风机出口速度模拟脉冲爆震发动机(PDE)的不同飞行状态,采用力传感器研究不同进气动压(飞行速度)下,气动阀关闭和开启时PDE的阻力。试验表明:PDE阻力随进气动压增加线性增加,与飞行速度成平方关系。气动阀关闭时阻力最大,对不同结构... 利用风机出口速度模拟脉冲爆震发动机(PDE)的不同飞行状态,采用力传感器研究不同进气动压(飞行速度)下,气动阀关闭和开启时PDE的阻力。试验表明:PDE阻力随进气动压增加线性增加,与飞行速度成平方关系。气动阀关闭时阻力最大,对不同结构型式的气动阀,在其开启时阻力不同。PDE爆震室装扰流器时阻力增加,不同气动阀在装同种扰流器时,其对PDE的阻力影响程度不同,安装整流栅有利于降低阻力。试验结果在保证PDE正常工作和产生一定推力的条件下,对研究减小PDE阻力和提高有效推力及预估高速飞行时的阻力有重要参考价值。 展开更多
关键词 脉冲爆震发动机 阻力 气动阀 扰流器
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煤油/空气三管气动阀式脉冲爆震发动机 被引量:7
19
作者 李建中 王家骅 +1 位作者 唐豪 袁丽 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2052-2058,共7页
在煤油/空气单管气动阀式脉冲爆震发动机(PDE)研究基础上,建立了煤油/空气三管气动阀式PDE实验系统。在进气加温的条件下,以煤油为燃料,低污染空气为氧化剂,在内径为100mm、长为2000mm的3个爆震管组成的三管气动阀式PDE中进行了多循环... 在煤油/空气单管气动阀式脉冲爆震发动机(PDE)研究基础上,建立了煤油/空气三管气动阀式PDE实验系统。在进气加温的条件下,以煤油为燃料,低污染空气为氧化剂,在内径为100mm、长为2000mm的3个爆震管组成的三管气动阀式PDE中进行了多循环爆震实验,成功实现总工作频率30Hz情况下,保证三管正常时序工作,在每个爆震管中均获得稳定发展的Chapman-Jouguet(CJ)爆震波,研究了共用进气道对爆震室充填混气的影响和不同工作频率下三管气动阀式PDE的爆震波压力特性。研究结果为进一步研究多管PDE提供了基础,为探索脉冲爆震-涡扇组合发动机(PDTE)的可行性提供了初步的理论依据。 展开更多
关键词 脉冲爆震-涡扇组合发动机 脉冲爆震发动机 爆震燃烧 气动阀 三管
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多循环脉冲爆震发动机净推力估算 被引量:9
20
作者 李建中 王家骅 +1 位作者 范育新 张靖国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期241-245,共5页
为了研究试车台上脉冲爆震发动机(PDE)净推力的估算方法,在常温常压条件下,进行了大量的多循环爆震试验,在内径为150mm,长度为1800mm的爆震管中,成功地产生充分发展的爆震波。采用了动态和稳态推力计分别测量试车台上PDE的净推力及气动... 为了研究试车台上脉冲爆震发动机(PDE)净推力的估算方法,在常温常压条件下,进行了大量的多循环爆震试验,在内径为150mm,长度为1800mm的爆震管中,成功地产生充分发展的爆震波。采用了动态和稳态推力计分别测量试车台上PDE的净推力及气动阀开和关时PDE的阻力,建立了试车台上PDE净推力的近似计算模型,同时研究了PDE净推力的主要影响因素。试验结果表明,PDE阻力与模拟飞行速度(或爆震室充填速度)有关;直接测量到的发动机推力与利用模型计算的净推力基本一致。研究结果对工程应用的PDE的优化设计,深入研究具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 脉冲爆震发动机 阻力 推力 气动阀
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