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题名宽工况超燃冲压发动机的两级喷注混合增强技术
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作者
程李东
陶卫豪
张斌
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机构
上海交通大学航空航天学院
天津大学机械工程学院
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出处
《推进技术》
北大核心
2026年第1期145-153,共9页
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基金
国家资助博士后研究人员计划(GZC20231592)
航空科学基金(2024M041057001)。
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文摘
超燃冲压发动机的核心技术难点之一是如何在尽可能短的距离上实现燃料与来流空气的高效混合。本文在交错支板喷注装置基础上,设计了一种新型两级喷注装置,以解决这类支板混合效率随马赫数和当量比的增加迅速降低的问题。采用大涡模拟技术对燃烧室入口马赫数2.5和3.5条件下的燃料混合过程开展了细致的数值仿真,并详细分析了流场结构和混合增强的机理。研究结果表明,马赫数增加之后,交错支板的流向涡对不能顺利融合,从而降低了混合效率;新型两级支板增加的侧向喷注促进了交错尾缘产生的流向涡对的融合,其诱发的大尺度拟序结构导致流向涡更容易变形和破碎,从而使得其混合效率比交错支板高出15%~30%;新型两级支板的混合效率与侧向喷注的流量占比有关,该占比在50%附近时可使得混合效率最佳。
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关键词
超燃冲压发动机
宽工况
混合增强
支板喷注器
大涡模拟
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Keywords
Scramjet
Wide-operating-range
Mixing enhancement
strut injector
Large eddy simulation
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分类号
V235.21
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名等离子体助燃下超燃支板燃烧室燃烧特性数值研究
被引量：1
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作者
张喆
金星
席文雄
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机构
航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期2075-2083,共9页
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基金
国家自然科学基金(51606220)
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文摘
为了将支板喷注器与等离子体射流这两种促进超声速燃烧室燃烧的方式结合起来,设计了一种带有等离子体射流喷孔的支板燃烧室,并在超声速来流的条件下,针对燃料喷注总压、燃料喷注位置、等离子体射流介质、等离子体射流总压对燃烧室燃烧性能的影响进行了三维数值模拟。研究发现:增大燃料的喷注总压,燃烧室的燃烧范围明显增大,燃烧效率呈现出先增大后减小的趋势,在燃料喷注总压为2.0MPa时,燃烧效率达到最大值90.4%;不同的燃料喷注位置对燃烧室的燃烧范围影响较小;等离子体射流介质为O2时,燃烧效率最高,燃烧范围最广;提高等离子体射流的喷注总压,能够提升凹腔剪切层高度,有效促进燃烧,但同时也带来了更高的总压损失。
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关键词
支板喷注器
等离子体射流
超声速燃烧
数值模拟
燃烧效率
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Keywords
strut injector
Plasma jet
Supersonic combustion
Numerical simulation
Combustion efficiency
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分类号
V231.2
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名尾部压缩角对支板混合及燃烧特性影响的数值研究
被引量：1
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作者
张喆
席文雄
金星
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机构
航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室
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出处
《弹箭与制导学报》
北大核心
2019年第5期39-45,49,共8页
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基金
国家自然科学基金(51606220)资助。
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文摘
为了在不增加燃烧室整体阻塞比的情况下提升流向涡强度,设计了一种尾部有压缩角的交替尾缘支板,并对不同结构支板喷注器的喷流流场和燃烧场进行了三维数值模拟。研究发现:支板尾部的压缩角对喷流流场产生了一定影响,并增强了交替尾缘结构诱导产生的流向涡强度;在尾部增加压缩角虽然带来了一定的总压损失,但是有效地提高了燃料的混合效率和扩散范围;从燃烧性能上看,添加尾部压缩角对燃烧室的燃烧范围和燃烧效率均有提升。
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关键词
压缩角
支板喷注器
交替尾缘结构
混合
燃烧效率
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Keywords
compression angle
strut injector
alternating-wedge structure
mixing
combustion efficiency
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分类号
V231.2
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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