中心支板式RBCC发动机引射模态流动与燃烧研究 被引量：8

1

作者 石磊 赵国军 +3 位作者 杨一言 秦飞 魏祥庚 何国强 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2292-2301,共10页

为了深入认识引射模态工作机理,针对中心支板式RBCC发动机,在飞行马赫数2、不同内置火箭流量时的工作情况进行了全流道一体化的数值模拟,并对其内流场特征、火箭射流/引射空气掺混发展特征以及复合型释热规律和火焰结构等开展了详细分... 为了深入认识引射模态工作机理,针对中心支板式RBCC发动机,在飞行马赫数2、不同内置火箭流量时的工作情况进行了全流道一体化的数值模拟,并对其内流场特征、火箭射流/引射空气掺混发展特征以及复合型释热规律和火焰结构等开展了详细分析。研究发现:RBCC发动机引射模态下的流动掺混燃烧过程是一个复杂且高度耦合的过程。在即时预混燃烧(SMC)模式下,燃烧过程主要在内置火箭射流与来流空气之间形成的剪切层内进行;流道上游剪切层厚度较薄,温度和组分浓度梯度较大,掺混速率快;高释热区集中分布在流道上游,可分为超声速释热区和亚声速释热区;流道内的燃烧反应以扩散燃烧为主,随着掺混过程的进行逐渐向预混燃烧过渡。提高火箭流量,流道内温度升高,反应持续距离增加,但掺混效率降低。 展开更多

关键词 组合循环发动机 引射模态 燃烧 空气引射 掺混 预混燃烧

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射流预冷却吸气式涡轮火箭发动机性能模拟 被引量：13

2

作者 李成 蔡元虎 +1 位作者 屠秋野 孙泽晖 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期1-4,31,共5页

为扩展吸气式涡轮火箭发动机工作范围,提高发动机性能,在常规涡轮火箭发动机基础上加入射流预冷系统并修改热力模型,建立了射流预冷却吸气式涡轮火箭发动机性能计算模型。在给定航迹和控制规律下分析了不同压气机进口限制温度对喷水量... 为扩展吸气式涡轮火箭发动机工作范围,提高发动机性能,在常规涡轮火箭发动机基础上加入射流预冷系统并修改热力模型,建立了射流预冷却吸气式涡轮火箭发动机性能计算模型。在给定航迹和控制规律下分析了不同压气机进口限制温度对喷水量、净推力和比冲的影响。仿真结果显示加入射流预冷器可以极大的扩展涡轮火箭发动机的工作范围,在高马赫数下可以极大的提高涡轮火箭发动机的净推力。 展开更多

关键词 空气涡轮火箭发动机 射流 预冷 数学模型

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空天组合动力技术挑战及解决途径的思考 被引量：27

3

作者 凌文辉 侯金丽 +1 位作者 韦宝禧 冮强 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2171-2176,共6页

瞄准临近空间及空天飞行器对动力系统提出的水平起降、极宽速域和空域工作、综合油耗低、推重比高、重复使用易维护等极高要求,从力、热、域、效、智五个方面分析了空天组合动力面临的推力陷阱、高超声速下面临热力循环效率低及结构热... 瞄准临近空间及空天飞行器对动力系统提出的水平起降、极宽速域和空域工作、综合油耗低、推重比高、重复使用易维护等极高要求,从力、热、域、效、智五个方面分析了空天组合动力面临的推力陷阱、高超声速下面临热力循环效率低及结构热防护难、宽域及跨域面临能否可靠工作、热力循环效率及推进效率等飞行效率优化难度高、多任务适应及多点设计最佳难度极高等技术挑战。在此基础上,综合研判国际技术发展趋势,分别给出了五个方面的技术解决途径建议。 展开更多

关键词 空天组合动力 技术挑战 解决途径

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PATR发动机关键技术与性能提升途径初探 被引量：15

4

作者 张蒙正 刘典多 +2 位作者 马海波 李光熙 南向谊 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1921-1927,共7页

PATR发动机是针对临近空间高速投放平台、水平起降两级入轨重复使用航天运输器之一级而提出的一种组合发动机。此发动机具有工作速域宽、模态简捷、推质比高及性能优等优点,是组合发动机发展方向之一。介绍了PATR发动机及其特点,分析了... PATR发动机是针对临近空间高速投放平台、水平起降两级入轨重复使用航天运输器之一级而提出的一种组合发动机。此发动机具有工作速域宽、模态简捷、推质比高及性能优等优点,是组合发动机发展方向之一。介绍了PATR发动机及其特点,分析了影响系统研发的系统设计、高效换热、高效涡轮机、材料及工艺等关键技术。在此基础上,提出了优化系统方案和部件参数等提高发动机性能的途径。 展开更多

关键词 预冷空气涡轮火箭 关键技术 性能 途径

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吸气式空气涡轮冲压发动机的过渡态性能 被引量：6

5

作者 李成 蔡元虎 屠秋野 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期385-389,共5页

为计算吸气式空气涡轮冲压(air-turbo-ramjet,ATR)发动机过渡态性能,建立了ATR发动机过渡态模型.通过与传统涡喷发动机供油原则对比得到了ATR发动机供油应遵循的规律,计算得到了给定供油规律下的ATR发动机加减速性能.结果显示ATR发动机... 为计算吸气式空气涡轮冲压(air-turbo-ramjet,ATR)发动机过渡态性能,建立了ATR发动机过渡态模型.通过与传统涡喷发动机供油原则对比得到了ATR发动机供油应遵循的规律,计算得到了给定供油规律下的ATR发动机加减速性能.结果显示ATR发动机在供油规律选择上更加灵活,并能很好地满足喘振裕度的要求.根据ATR发动机自身特点,在补足低转速特性后,本模型可直接模拟ATR发动机起动过程. 展开更多

关键词 空气涡轮冲压发动机 过渡态 发动机模型 供油规律 喘振裕度

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空气液化发动机参数分析 被引量：2

6

作者 黄奕勇 张育林 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期22-25,共4页

为了准确分析空气液化发动机对飞行器性能的影响 ,有必要分析发动机在整个飞行过程中的参数变化。对基本空气液化方案和空气液化分离方案两种发动机进行了构型和系统分析。计算表明空气液化发动机的推力、比冲等重要的总体参数在飞行过... 为了准确分析空气液化发动机对飞行器性能的影响 ,有必要分析发动机在整个飞行过程中的参数变化。对基本空气液化方案和空气液化分离方案两种发动机进行了构型和系统分析。计算表明空气液化发动机的推力、比冲等重要的总体参数在飞行过程中会有较大的变化。分析数据对全面、准确分析飞行器性能提供了依据。 展开更多

关键词 农药气液体发动机 性能参数 方案研究 LACE ALES

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吸气式涡轮冲压发动机性能模拟及验证

7

作者 李成 周正 +1 位作者 屠秋野 蔡元虎 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2561-2566,共6页

为验证吸气式涡轮冲压发动机(ATR)模型的精度,参考国外公开的试验数据,对现有ATR模型进行了修正.使用修正后的模型模拟了ATR节流性能和过渡态性能.计算结果和试验数据对比表明:高换算转速条件下的计算结果与试验结果相对误差在1%以内;... 为验证吸气式涡轮冲压发动机(ATR)模型的精度,参考国外公开的试验数据,对现有ATR模型进行了修正.使用修正后的模型模拟了ATR节流性能和过渡态性能.计算结果和试验数据对比表明:高换算转速条件下的计算结果与试验结果相对误差在1%以内;低换算转速条件下,由于燃气发生器燃气性质和燃烧室出口燃气性质不准确,相对误差有所增加,但未超过5%.全换算转速范围内各参数变化趋势相同.对比结果表明该ATR模型可以很好地模拟ATR慢车以上工况的性能,同时证明了现有ATR模型的可靠性和合理性. 展开更多

关键词 吸气式涡轮冲压发动机 性能模拟 试验验证 节流性能 过渡态性能

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火箭牵制释放过程中贮箱承载分析 被引量：1

8

作者 刘林 李道奎 《工程与试验》 2009年第2期6-8,共3页

含牵制释放系统的运载火箭释放过程中贮箱箱底将承受较大的过载。论文提出了三种释放过程中贮箱箱底承受总载荷的计算方法,以及载荷在箱底分布形式的计算方法,并对1ms线性释放的某运载火箭助推器贮箱箱底载荷及其分布形式进行了分析。... 含牵制释放系统的运载火箭释放过程中贮箱箱底将承受较大的过载。论文提出了三种释放过程中贮箱箱底承受总载荷的计算方法,以及载荷在箱底分布形式的计算方法,并对1ms线性释放的某运载火箭助推器贮箱箱底载荷及其分布形式进行了分析。所提出的方法为我国新一代运载火箭的分析与设计提供了技术支持。 展开更多

关键词 牵制释放 箱底载荷 计算方法

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SABRE空气预冷器流动与换热数值研究 被引量：9

9

作者 魏鑫 金峰 +1 位作者 刘天依 吉洪湖 《火箭推进》 CAS 2019年第5期8-16,共9页

为了掌握吸气式火箭发动机(SABRE)空气预冷器的流动换热特性,为设计相应类型的预冷器提供技术基础,针对SABRE预冷器最小周期性单元,以数值方法研究了管间距、管排数、空气入射角度及氦气/空气热容量比对预冷器流动换热的影响。研究结果... 为了掌握吸气式火箭发动机(SABRE)空气预冷器的流动换热特性,为设计相应类型的预冷器提供技术基础,针对SABRE预冷器最小周期性单元,以数值方法研究了管间距、管排数、空气入射角度及氦气/空气热容量比对预冷器流动换热的影响。研究结果表明:增大管排数和减小管间距,能够增大预冷器换热功率,降低空气出口温度,但会降低空气侧、氦气侧平均换热系数,减弱对流换热能力,增大空气侧总压损失。空气入射角度对空气侧、氦气侧换热影响微小,但对空气侧总压恢复系数影响显著。增大氦气/空气热容量比能够降低空气侧总压损失,增大空气侧、氦气侧平均换热系数,降低空气出口温度。 展开更多

关键词 预冷器 超临界氦气 平均换热系数 总压损失

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涡轮基双燃烧室超燃组合循环发动机方案研究 被引量：5

10

作者 赵文胜 郭金鑫 +1 位作者 侯金丽 费立森 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2297-2302,共6页

针对临近空间飞行器及空天飞行器使用需求,提出了涡轮基双燃烧室超燃组合循环发动机(Turbine-based dual-combustor scramjet combined cycle propulsion,TBDC)概念,由成熟涡轮与双燃烧室超燃冲压发动机并联组成,Ma0～2.5以涡轮模态为主... 针对临近空间飞行器及空天飞行器使用需求,提出了涡轮基双燃烧室超燃组合循环发动机(Turbine-based dual-combustor scramjet combined cycle propulsion,TBDC)概念,由成熟涡轮与双燃烧室超燃冲压发动机并联组成,Ma0～2.5以涡轮模态为主,Ma2.5～6+主要由双燃烧室超燃冲压发动机提供推力。分析了双燃烧室超燃冲压发动机启动马赫数低、工作包线下边界宽域特点对解决涡轮基与冲压级模态转换过程中普遍存在的"推力陷阱"的有效性和双燃烧室技术应用于组合发动机的可行性,研究了双燃烧室发动机适应组合发动机一体化构形和性能保持、统筹组合发动机可调进气功能拓展双燃模态工作边界的技术途径,完成了组合发动机典型状态点性能仿真和关键技术梳理。研究表明,涡轮基双燃烧室超燃组合循环发动机有望在Ma2.5～3实现模态转换、推力顺畅接力,适应Ma0～6+高速宽域飞行需求。 展开更多

关键词 组合循环发动机 超燃冲压发动机 推力陷阱 双燃烧室

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基于控制规律的PATR发动机典型工况点速度与高度特性分析 被引量：4

11

作者 马文友 张文胜 +3 位作者 马元 玉选斐 马海波 吴弈臻 《火箭推进》 CAS 2022年第6期35-43,共9页

为了研究预冷空气涡轮火箭发动机(PATR发动机)在最大推力状态下的部件匹配规律和系统性能特点,建立了PATR发动机的非线性变工况模型,确定了一种能充分发挥发动机推力性能和使其能安全稳定工作的控制规律,并研究了基于该控制规律的PATR... 为了研究预冷空气涡轮火箭发动机(PATR发动机)在最大推力状态下的部件匹配规律和系统性能特点,建立了PATR发动机的非线性变工况模型,确定了一种能充分发挥发动机推力性能和使其能安全稳定工作的控制规律,并研究了基于该控制规律的PATR发动机典型工况点的速度和高度特性。数值计算表明:保持氦涡轮转速和入口温度为最大允许值,确保主燃室余气系数不大于1.6和外涵冲压燃烧室余气系数不小于1.5,并使尾喷管喉部开度和空气压气机换算流量保持一定的关系时,PATR发动机处于最大推力状态,并能够在安全边界内工作;在控制规律的约束下,飞行条件的变化使得发动机工作状态点在确定的工作线上移动,决定发动机工作状态的重要参数按照一定的规律变化,因此控制量必须进行相应的调节以实现对发动机工作状态的控制。 展开更多

关键词 预冷组合发动机 PATR 控制规律 速度特性 高度特性

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