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C/SiC复合材料在超燃冲压发动机中的应用研究进展 被引量：50
1
作者 马青松 刘海韬 +2 位作者 潘余 刘卫东 陈朝辉 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期247-255,共9页
超燃冲压发动机是发展高超声速技术的核心,以其为动力装置的各类高超声速飞行器对于国防安全和航天运输都有重要意义。本文分析了超燃冲压发动机对热防护材料的要求,综述了C/SiC复合材料在超燃冲压发动机中的应用研究现状,提出了发展建... 超燃冲压发动机是发展高超声速技术的核心,以其为动力装置的各类高超声速飞行器对于国防安全和航天运输都有重要意义。本文分析了超燃冲压发动机对热防护材料的要求,综述了C/SiC复合材料在超燃冲压发动机中的应用研究现状,提出了发展建议,指出了需要关注的关键问题。 展开更多
关键词 C SIC复合材料 热防护 主动冷却 超燃冲压发动机 综述
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超燃冲压发动机燃烧效率测量方法简介 被引量：15
2
作者 潘余 王振国 刘卫东 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期68-73,共6页
在进行超燃冲压发动机燃烧室性能评估时,燃烧效率是一个非常重要的指标。然而由于燃烧室内高温、高速等复杂条件的影响,很难对燃烧效率进行直接的确定。对常见的气体采样法、红外线法、体积热量法、推力测量法和冲量函数法等基于试验测... 在进行超燃冲压发动机燃烧室性能评估时,燃烧效率是一个非常重要的指标。然而由于燃烧室内高温、高速等复杂条件的影响,很难对燃烧效率进行直接的确定。对常见的气体采样法、红外线法、体积热量法、推力测量法和冲量函数法等基于试验测量的超燃冲压发动机燃烧效率确定方法进行了详细介绍,并对各自的特点进行了对比分析,供进行燃烧效率测量试验参考。 展开更多
关键词 燃烧效率 超燃冲压发动机 超声速燃烧 试验数据分析 燃烧室性能
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超燃冲压发动机支板喷射燃料的燃烧过程试验 被引量：13
3
作者 刘世杰 潘余 刘卫东 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期55-59,共5页
利用高速摄影和高速纹影对超燃冲压发动机支板喷注燃料的燃烧流动过程进行了试验研究,结果表明:燃料喷注器与火焰稳定器之间的相对位置,对流场的火焰结构和发动机性能有较大的影响,支板侧喷较尾喷方案具有更好的燃烧效果.燃烧与流动强... 利用高速摄影和高速纹影对超燃冲压发动机支板喷注燃料的燃烧流动过程进行了试验研究,结果表明:燃料喷注器与火焰稳定器之间的相对位置,对流场的火焰结构和发动机性能有较大的影响,支板侧喷较尾喷方案具有更好的燃烧效果.燃烧与流动强烈耦合,燃烧放热使得燃烧室压力升高,改变了上游来流流场结构,流场结构的改变同时又影响到了燃料的喷注、扩散和混合过程. 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 支板 燃料喷注 燃烧流动过程
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超燃冲压发动机多凹腔燃烧室混合与燃烧性能定量分析 被引量：13
4
作者 范周琴 刘卫东 +1 位作者 孙明波 潘余 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期185-192,共8页
为从定量上研究超燃冲压发动机多凹腔燃烧室对增强混合、燃烧的影响,用大涡模拟方法和火焰面模型对燃料当量比为0.062的流场进行数值模拟。比较了不同多凹腔构型对混合效率、燃烧效率和总压损失的影响,并结合壁面压力分布、数值纹影解... 为从定量上研究超燃冲压发动机多凹腔燃烧室对增强混合、燃烧的影响,用大涡模拟方法和火焰面模型对燃料当量比为0.062的流场进行数值模拟。比较了不同多凹腔构型对混合效率、燃烧效率和总压损失的影响,并结合壁面压力分布、数值纹影解释了其原因。结果表明,凹腔串联、凹腔并联均能增强混合,混合效率最大可提高20.95%和9.52%;凹腔串联、凹腔并联均能增强燃烧,燃烧效率最大可提高14%和16.94%;燃烧时凹腔串联总压损失最小,但凹腔并联燃烧放热最快,对缩短燃烧室长度有利。 展开更多
关键词 超声速湍流燃烧 火焰面模型 多凹腔
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变几何喉道对超燃冲压发动机点火与燃烧性能的影响 被引量：12
5
作者 潘余 李大鹏 +2 位作者 刘卫东 梁剑寒 王振国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期225-229,共5页
为了研究变几何喉道对双模态超燃冲压发动机工作的影响,对可变几何喉道的双模态超燃冲压发动机在不同当量比时模态转换前后进行了比较,对几何喉道的大小对点火和燃烧性能的影响进行了试验研究。结果表明,可变几何喉道不但有利于超燃发... 为了研究变几何喉道对双模态超燃冲压发动机工作的影响,对可变几何喉道的双模态超燃冲压发动机在不同当量比时模态转换前后进行了比较,对几何喉道的大小对点火和燃烧性能的影响进行了试验研究。结果表明,可变几何喉道不但有利于超燃发动机点火和火焰稳定,提高发动机燃烧性能,而且可以快速的实现亚/超模态间的转换,但是几何喉道的大小直接会影响发动机点火和燃烧性能。 展开更多
关键词 超音速冲压喷气发动机 模态转换^+ 变几何喉道^+ 点火 燃烧性能
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喷注方式对双模态冲压发动机燃烧稳定性的影响 被引量：11
6
作者 李大鹏 潘余 +2 位作者 梁剑寒 刘卫东 王振国 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期10-14,共5页
在模拟飞行马赫数Ma=4的直连式试验设备基础上,采用固定几何双模态冲压发动机燃烧室构型,使用液体煤油作为燃料,并用火炬式点火器点火,研究不同喷注方式下的火焰稳定性。试验研究表明:在加热器来流总温、总压较低的条件下,火焰稳定较难... 在模拟飞行马赫数Ma=4的直连式试验设备基础上,采用固定几何双模态冲压发动机燃烧室构型,使用液体煤油作为燃料,并用火炬式点火器点火,研究不同喷注方式下的火焰稳定性。试验研究表明:在加热器来流总温、总压较低的条件下,火焰稳定较难实现;煤油喷注方式对双模态冲压发动机燃烧室内燃烧稳定性影响很大。 展开更多
关键词 双模态冲压发动机 燃烧室 燃烧稳定性 煤油
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亚燃冲压发动机中凹腔与V槽火焰稳定器性能对比分析 被引量：9
7
作者 李庆 潘余 +1 位作者 谭建国 王振国 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期35-40,共6页
通过亚燃冲压发动机直连式试验和数值计算,对凹腔火焰稳定器及V槽火焰稳定器的点火性能和燃烧性能进行了初步研究.结果表明,凹腔火焰稳定器可以直接用高能火花塞点燃,而V槽火焰稳定器只能用氢气引导火焰点燃;火焰稳定方式与燃料的喷注... 通过亚燃冲压发动机直连式试验和数值计算,对凹腔火焰稳定器及V槽火焰稳定器的点火性能和燃烧性能进行了初步研究.结果表明,凹腔火焰稳定器可以直接用高能火花塞点燃,而V槽火焰稳定器只能用氢气引导火焰点燃;火焰稳定方式与燃料的喷注方式相对应,中心喷注方式适用于V槽火焰稳定器,壁面或者贴近壁面的喷注方式适用于凹腔火焰稳定器.燃烧性能方面,凹腔属于边区组织燃烧方式,V槽火焰稳定器属于中心组织燃烧方式,更有利于已燃气体和未燃气体的混合.凹腔与V槽的燃烧效率较为相近,但V槽火焰稳定器具有较高的总压损失. 展开更多
关键词 冲压发动机 凹腔 V槽 火焰稳定器
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模型超燃冲压发动机内着火过程分析 被引量：7
8
作者 潘余 刘卫东 +1 位作者 梁剑寒 王振国 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期455-462,共8页
在燃烧室入口来流为Ma=2.64,T_0=1 483K,P_0=1.65MPa,T=724K,P=76.3kPa条件下,采用高速摄影和连续激光高速纹影对等截面型开窗燃烧室内氢气射流自燃过程、火花塞点燃氢气过程和引导氢气火焰点燃煤油过程进行了观测,获得了燃烧室内着火... 在燃烧室入口来流为Ma=2.64,T_0=1 483K,P_0=1.65MPa,T=724K,P=76.3kPa条件下,采用高速摄影和连续激光高速纹影对等截面型开窗燃烧室内氢气射流自燃过程、火花塞点燃氢气过程和引导氢气火焰点燃煤油过程进行了观测,获得了燃烧室内着火过程中火焰和流场波系结构的动态演化过程;观察到了初始火焰区首先起始于燃烧室下游,并逆流传播实现发动机着火的过程;分析表明燃料能否着火、以及着火位置与燃料着火时间、燃烧室流速和火焰稳定器安装情况相关,多火焰稳定区延长了燃料驻留时间,使燃料更容易着火。 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 点火过程 火焰传播 火焰稳定器
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超燃冲压发动机双凹腔燃烧室氢气燃烧流场分析 被引量：8
9
作者 刘娟 潘余 +1 位作者 刘卫东 王振国 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2501-2505,共5页
为了比较超燃冲压发动机中双凹腔燃烧室相对于单凹腔燃烧室在促进燃烧方面的优势,运用高速摄影仪拍摄了氢气当量比为0.07时燃烧室中的火焰情况,结合数值仿真结果,得出如下结论:小当量比情况下氢气燃烧很稳定,燃烧区域主要集中于前凹腔... 为了比较超燃冲压发动机中双凹腔燃烧室相对于单凹腔燃烧室在促进燃烧方面的优势,运用高速摄影仪拍摄了氢气当量比为0.07时燃烧室中的火焰情况,结合数值仿真结果,得出如下结论:小当量比情况下氢气燃烧很稳定,燃烧区域主要集中于前凹腔的剪切层和该凹腔所围成的三角区以及该凹腔下游壁面位置,燃料喷口周围没有火焰;无论是串联凹腔燃烧室还是并联凹腔燃烧室,相同条件下燃烧时壁面压力均比单凹腔燃烧室高,串联凹腔之间的回流区为燃烧提供了有利的条件;在一定范围内,串联凹腔之间的距离越近,燃烧放热越集中,壁面压力越高. 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 双凹腔燃烧室 高速摄影 壁面压力
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超燃冲压发动机燃烧模态转换试验研究 被引量：7
10
作者 潘余 李大鹏 +1 位作者 刘卫东 王振国 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期293-297,共5页
在模拟飞行高度为25 km、来流马赫数为6的情况下,采用试验研究的方法对超燃冲压发动机燃烧模态转换进行了直连式试验。根据燃烧室壁面压力分布和一维模型分析表明。燃料喷射位置和当量比的动态改变.实现了燃烧室内燃烧模态的动态转换。... 在模拟飞行高度为25 km、来流马赫数为6的情况下,采用试验研究的方法对超燃冲压发动机燃烧模态转换进行了直连式试验。根据燃烧室壁面压力分布和一维模型分析表明。燃料喷射位置和当量比的动态改变.实现了燃烧室内燃烧模态的动态转换。不同燃料喷射位置切换顺序比较表明,燃烧室内燃烧状态的改变受燃料分布所决定,但是燃烧室自身具有一定的抗波动能力。 展开更多
关键词 爆炸力学 双模态超燃冲压发动机 模态转换 超声速燃烧 热壅塞
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冲压发动机燃烧室内低频燃烧不稳定试验 被引量：7
11
作者 谭建国 潘余 王振国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期188-190,共3页
在高空亚燃冲压发动机研究中,燃烧不稳定是一个突出问题。为解决30km,Ma=4亚燃冲压发动机直连式试验中所出现的低频燃烧不稳定问题,分析了燃烧室的声学特性,得出了燃烧不稳定的主要特征是燃烧放热与一阶纵向声振模态相耦合。采取在燃烧... 在高空亚燃冲压发动机研究中,燃烧不稳定是一个突出问题。为解决30km,Ma=4亚燃冲压发动机直连式试验中所出现的低频燃烧不稳定问题,分析了燃烧室的声学特性,得出了燃烧不稳定的主要特征是燃烧放热与一阶纵向声振模态相耦合。采取在燃烧室内增加后向台阶形成凹腔的方法,成功得到了较为稳定的燃烧。 展开更多
关键词 亚燃冲压发动机 燃烧不稳定 低压 声振
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几何可调喉道双模态冲压发动机点火过程试验研究 被引量：6
12
作者 李大鹏 潘余 +2 位作者 吴继平 刘卫东 王振国 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期210-213,217,共5页
在模拟飞行马赫数Ma=6、高度25km的条件下,文中针对几何可调喉道液体碳氢燃料双模态冲压模型发动机进行了点火过程的直连式试验研究。结果表明:借助几何可调喉道,可以提高模型发动机的点火性能,并且可以在低当量比下实现亚燃模态,而一... 在模拟飞行马赫数Ma=6、高度25km的条件下,文中针对几何可调喉道液体碳氢燃料双模态冲压模型发动机进行了点火过程的直连式试验研究。结果表明:借助几何可调喉道,可以提高模型发动机的点火性能,并且可以在低当量比下实现亚燃模态,而一旦亚燃阶段实现火焰驻留,通过几何喉道的调节,模型发动机可以平稳地实现亚燃/超燃间的模态转换过程。采用可变几何喉道结构对于简化几何完全可调双模态冲压发动机的设计、提高现有固定几何双模态冲压发动机的工作范围也具有一定参考价值。 展开更多
关键词 几何可调喉道 点火 亚燃 超燃 模态转换 双模态
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基于凹腔火焰稳定器的亚燃冲压发动机点火性能研究 被引量：6
13
作者 李庆 潘余 +1 位作者 李清廉 王振国 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1600-1605,共6页
通过碳氢燃料亚燃冲压发动机直连式试验,对凹腔火焰稳定器的点火性能进行了初步研究。试验分别在高能火花塞及氢气引导火焰两种情况下成功实现了可靠点火。结果表明,基于凹腔火焰稳定技术的亚燃冲压发动机的点火性能与燃料喷注压降及喷... 通过碳氢燃料亚燃冲压发动机直连式试验,对凹腔火焰稳定器的点火性能进行了初步研究。试验分别在高能火花塞及氢气引导火焰两种情况下成功实现了可靠点火。结果表明,基于凹腔火焰稳定技术的亚燃冲压发动机的点火性能与燃料喷注压降及喷注方式密切相关。在壁面喷注燃料的方式下,发动机容易实现可靠点火,而在中心喷注燃料的情况下,发动机很难被点燃。此外,试验还发现,发动机的喉部尺寸对采用这类结构的亚燃冲压发动机凹腔内的压力影响较小,因此,喉部尺寸的变化对其点火性能的影响也较小。 展开更多
关键词 冲压发动机 凹腔 点火 喷注方式 喉部面积
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激波对超声速流中横向射流的影响 被引量：5
14
作者 潘余 王振国 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期6-9,共4页
为了揭示激波对超声速流中横向射流的影响,在超声速流中利用长9mm、坡度为23°的斜坡产生激波。组合利用高速摄影仪和纹影仪拍摄激波入射在气体和液体射流的不同位置,以及相同位置不同喷注压降时的流场纹影和阴影图像。结果表明,激... 为了揭示激波对超声速流中横向射流的影响,在超声速流中利用长9mm、坡度为23°的斜坡产生激波。组合利用高速摄影仪和纹影仪拍摄激波入射在气体和液体射流的不同位置,以及相同位置不同喷注压降时的流场纹影和阴影图像。结果表明,激波对气体和液体横向射流的影响基本相同,都表现为入射激波增强了湍流度,扩大了燃料空间发展区域,增强了与主流的混合,激波入射在射流的前部比射流的后部影响大。 展开更多
关键词 超声速燃烧冲压发动机 横向射流 激波
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高温燃气与不同构型的再生冷却面板对流传热的数值模拟 被引量：4
15
作者 胡江玉 王宁 +1 位作者 周进 潘余 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期46-52,共7页
对高温燃气与带有平行冷却通道的再生冷却面板之间的三维耦合传热开展了数值研究,其中冷却通道内冷却剂为超临界压力煤油,并结合理论分析探讨了冷却面板构型对耦合传热的影响。结果表明:随燃气侧壁厚以及冷却通道宽度和高度的增大,燃气... 对高温燃气与带有平行冷却通道的再生冷却面板之间的三维耦合传热开展了数值研究,其中冷却通道内冷却剂为超临界压力煤油,并结合理论分析探讨了冷却面板构型对耦合传热的影响。结果表明:随燃气侧壁厚以及冷却通道宽度和高度的增大,燃气侧壁面温度升高,热流密度降低。研究还发现:冷却通道不同壁面传递给煤油的热量占比几乎不随燃气侧壁厚变化,但随冷却通道宽度和高度的改变而变化。 展开更多
关键词 高温燃气 再生冷却面板 超临界压力 耦合传热
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凹腔型亚燃冲压发动机燃烧效率研究 被引量：4
16
作者 谭建国 黄国庆 +1 位作者 潘余 王振国 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1415-1419,共5页
通过开展亚燃冲压发动机直连式试验,研究了不同来流条件、不同余气系数时的燃烧性能.结果表明:燃烧效率受来流温度的影响较小,但随着余气系数增加,燃烧效率降低.总体而言,凹腔型燃烧室具有0.9左右的燃烧效率,初步达到了亚燃冲压发动机... 通过开展亚燃冲压发动机直连式试验,研究了不同来流条件、不同余气系数时的燃烧性能.结果表明:燃烧效率受来流温度的影响较小,但随着余气系数增加,燃烧效率降低.总体而言,凹腔型燃烧室具有0.9左右的燃烧效率,初步达到了亚燃冲压发动机的实用化要求. 展开更多
关键词 亚燃冲压发动机 燃烧效率 凹腔 余气系数 直连式
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超临界压力煤油传热不稳定实验研究 被引量：4
17
作者 胡江玉 周进 +3 位作者 潘余 王辉 王宁 任春雷 《气体物理》 2017年第1期57-63,共7页
在压力2.5~4 MPa,质量流量0.7~1.7 g/s,入口温度20~250℃的实验条件下,对煤油在内径1 mm,长度300 mm竖直上升圆管中的流动及传热不稳定现象进行了实验研究.结果表明,当热流密度增大到一定程度后,传热不稳定开始发生.不稳定发生的起始热... 在压力2.5~4 MPa,质量流量0.7~1.7 g/s,入口温度20~250℃的实验条件下,对煤油在内径1 mm,长度300 mm竖直上升圆管中的流动及传热不稳定现象进行了实验研究.结果表明,当热流密度增大到一定程度后,传热不稳定开始发生.不稳定发生的起始热流密度随压力和流量的增加而增大,随入口油温的升高而减小,且当入口油温升高到一定程度后无不稳定现象发生.不稳定发生的初始时刻,出口油温迅速增加,管道壁温明显下降,传热系数增大;实验段局部流速增大,进而在管道内部形成压力脉动并产生声音.不稳定结束后,出口油温几乎保持不变,壁温会缓慢增加,直至下一次不稳定发生. 展开更多
关键词 超临界压力传热 传热不稳定 压力脉动 传热强化
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可调喷口双模态冲压发动机试验研究 被引量：4
18
作者 李大鹏 潘余 +2 位作者 吴继平 刘卫东 王振国 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期625-631,共7页
在模拟飞行马赫数Ma=6,高度25km的条件下,针对可调喷口液体碳氢燃料双模态冲压模型发动机进行了直连式试验研究.结果表明借助喷口可调机构,可以提高模型发动机的点火性能和推力性能,并且可以在低当量比下实现亚燃模态,而一旦亚燃阶段实... 在模拟飞行马赫数Ma=6,高度25km的条件下,针对可调喷口液体碳氢燃料双模态冲压模型发动机进行了直连式试验研究.结果表明借助喷口可调机构,可以提高模型发动机的点火性能和推力性能,并且可以在低当量比下实现亚燃模态,而一旦亚燃阶段实现火焰维持,通过喷口截面的调节,模型发动机可以平稳地实现亚燃/超燃间的模态转换过程.采用可调喷口结构对于简化几何完全可调双模态冲压发动机的设计、拓宽现有固定几何双模态冲压发动机的工作范围都具有一定参考价值. 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 可调喷口 点火 亚燃 超燃 模态转换 双模态
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导师如何看待学生在科研中的作用分析 被引量：4
19
作者 潘余 钟方程 李清廉 《高等教育研究学报》 2010年第1期55-57,共3页
在这很多学生称导师为"老板"的时代,老师怎么看待"员工"?为了回答该问题,对教授博导至刚毕业走上工作岗位的协助指导老师们进行了调查。结果表明,老师们一致认为学生在科研攻关中发挥了中坚力量的作用,并且都希望... 在这很多学生称导师为"老板"的时代,老师怎么看待"员工"?为了回答该问题,对教授博导至刚毕业走上工作岗位的协助指导老师们进行了调查。结果表明,老师们一致认为学生在科研攻关中发挥了中坚力量的作用,并且都希望学生能够成为领域专家,老师们鼓励学生多多参与领域内的学术交流,逐步掌握系统的科学研究方法。 展开更多
关键词 导师 学生培养 科研调查
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带支板超燃冲压发动机燃烧流动过程试验研究 被引量：4
20
作者 刘世杰 潘余 刘卫东 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期166-168,172,共4页
利用高速摄影对激波诱导点火及流场内部的燃烧流动过程进行了观测,对不同时刻的流场火焰分布进行了比较分析,结果表明:支板和斜坡所产生的激波能够诱导氢气自燃,增强局部的燃烧效率,当其持续存在时,还可稳定氢气的燃烧。诱导氢气与煤油... 利用高速摄影对激波诱导点火及流场内部的燃烧流动过程进行了观测,对不同时刻的流场火焰分布进行了比较分析,结果表明:支板和斜坡所产生的激波能够诱导氢气自燃,增强局部的燃烧效率,当其持续存在时,还可稳定氢气的燃烧。诱导氢气与煤油共同燃烧时,燃烧室内发生了热力壅塞,此时煤油的穿透度大幅度提高,火焰分布范围更广,稳定火焰的难度降低,支板与斜坡所引起的阻力也随之减小。 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 支板 激波 点火 燃烧流动过程
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