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小电流接地系统接地故障电弧重燃暂态特征分析 被引量:18
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作者 李广 薛永端 +1 位作者 徐丙垠 杨帆 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期189-196,共8页
小电流接地系统单相接地故障时常具有间歇性,针对电弧重燃时刻与重燃时电气量的分析可完善故障暂态理论并提高检测效果。文中根据接地故障熄弧后的电压与绝缘恢复特点,分析不同接地系统中在故障点不同稳定情况时的可能重燃时刻,并对重... 小电流接地系统单相接地故障时常具有间歇性,针对电弧重燃时刻与重燃时电气量的分析可完善故障暂态理论并提高检测效果。文中根据接地故障熄弧后的电压与绝缘恢复特点,分析不同接地系统中在故障点不同稳定情况时的可能重燃时刻,并对重燃后故障暂态特征进行分析。故障点稳定时,不接地系统中易在熄弧后半个工频周期内重燃;经消弧线圈接地系统中,重燃主要发生在故障相电压峰值前时刻。故障点不稳定时,重燃时刻无明显规律。将重燃过程看作非零初始状态的单相接地故障,高频暂态电流的谐振频率、衰减因子与重燃时刻无关,幅值与重燃时刻故障相电压瞬时值近似成正比,经消弧线圈接地系统中的衰减直流分量衰减因子与重燃时刻无关、幅值与相电压对时间导数近似成正比。仿真及实测数据验证了分析结论的正确性。 展开更多
关键词 小电流接地系统 单相接地故障 间歇性接地 电弧重燃 暂态特征
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点火瞬态过程对复合固体推进剂力学响应特性的影响 被引量:15
2
作者 钟涛 张为华 王中伟 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期7-10,共4页
根据一个有效的非线性粘弹模型,导出复合固体推进剂微分形式本构方程和应变速率关系式。分析表明点火瞬态过程中压强与推进剂应变、升压速率与推进剂应变速率之间呈线性关系,线性系数均为推进剂初始模量。
关键词 非线性粘弹性 点火瞬态过程 应变速率
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大长径比固体火箭发动机点火瞬态过程数值分析 被引量:10
3
作者 钟涛 张为华 王中伟 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期5-8,共4页
研究大长径比固体火箭发动机点火瞬态特性,采用守恒型N S方程描述了集点火器、燃烧室和喷管于一体的数学仿真模型,应用NND-3差分格式进行数值求解,计算结果表明,点火期间,发动机内除了压强急升之外,还存在振荡和拍击现象。
关键词 大长径比固体火箭发动机 点火瞬态过程 一体化模型
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长通道固体火箭发动机点火瞬态数值分析 被引量:10
4
作者 郜冶 刘平安 胡伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期988-991,1011,共5页
以N-S方程、k-ε湍流模型为基础,采用计算流体软件Fluent的源相法和UDF(用户自定义函数)技术对长通道内外燃管型装药固体火箭发动机瞬时点火过程进行了轴对称数值分析,并对点火控制方案进行了优化.计算结果表明,所模拟点火压强时间曲线... 以N-S方程、k-ε湍流模型为基础,采用计算流体软件Fluent的源相法和UDF(用户自定义函数)技术对长通道内外燃管型装药固体火箭发动机瞬时点火过程进行了轴对称数值分析,并对点火控制方案进行了优化.计算结果表明,所模拟点火压强时间曲线与试车曲线吻合较好,优化方案可明显降低点火延迟.使用优化方案作为下一步点火设计改进的依据.该方法可为发动机的点火设计和试验提供参考. 展开更多
关键词 长通道固体火箭发动机 点火瞬态 优化 数值分析
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空气节流对超燃冲压发动机燃烧室起动点火影响的数值研究 被引量:9
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作者 田野 乐嘉陵 +2 位作者 杨顺华 张弯洲 邓维鑫 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1495-1502,共8页
利用空气节流在流场中产生激波串,有效地辅助燃料实现起动点火.非定常Navier-Stokes方程数值模拟研究了空气节流对超燃冲压发动机燃烧室起动点火的影响,分析了起动点火时间段(0~1.0ms)内空气节流对流场参数的影响.数值模拟结果表明:在... 利用空气节流在流场中产生激波串,有效地辅助燃料实现起动点火.非定常Navier-Stokes方程数值模拟研究了空气节流对超燃冲压发动机燃烧室起动点火的影响,分析了起动点火时间段(0~1.0ms)内空气节流对流场参数的影响.数值模拟结果表明:在燃烧室入口马赫数为2.0、静温为548.8K、静压为101555.9Pa,乙烯燃料当量比为0.5,先锋氢辅助点火的条件下,距离发动机入口845mm处,节流流量为入口空气流量的30%,有效地实现了发动机的起动点火,无空气节流情况下的发动机点火效果不佳,火焰最终熄灭. 展开更多
关键词 空气节流 起动点火 激波串 火焰稳定 超燃冲压发动机燃烧室
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SRM点火瞬态凝相粒子对火焰传播过程的影响 被引量:6
6
作者 唐金兰 樊建龙 +1 位作者 李进贤 冯喜平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1602-1606,共5页
以Fluent计算软件为工具、时均化N-S方程、RNGk-ε湍流模型、P1辐射模型、颗粒轨道模型为基础、美国"大力神4"运载火箭助推发动机PQM-1为算例,采用流固耦合传热的火焰传播边界条件,建立了二维轴对称纯气相流动和气固两相流动... 以Fluent计算软件为工具、时均化N-S方程、RNGk-ε湍流模型、P1辐射模型、颗粒轨道模型为基础、美国"大力神4"运载火箭助推发动机PQM-1为算例,采用流固耦合传热的火焰传播边界条件,建立了二维轴对称纯气相流动和气固两相流动模型,分析了大长径比SRM点火瞬态凝相粒子对火焰传播过程的影响。分析结果表明,与纯气相流动模型相比,两相流模型中凝相粒子的辐射、阻尼、拖拽等作用改变了火焰在装药燃气通道、径向翼槽内的传播过程;两相流动模型可正确预示大长径比SRM的初始发火点和火焰传播过程。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 点火瞬态 火焰传播 两相流动 流固耦合
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液体推进剂液滴电点火特性的实验研究 被引量:5
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作者 余永刚 李明 +1 位作者 周彦煌 陆欣 《含能材料》 EI CAS CSCD 2008年第5期625-628,共4页
为了研究HAN基液体推进剂电点火特性,设计了液体推进剂液滴低压电加热点火模拟试验装置,利用高速录像系统,观测了HAN基液体推进剂LP1846单滴在不同电加热速率下的点火特性,结果表明,LP1846液滴在通电时主要经历四个特征过程,即:蒸发过... 为了研究HAN基液体推进剂电点火特性,设计了液体推进剂液滴低压电加热点火模拟试验装置,利用高速录像系统,观测了HAN基液体推进剂LP1846单滴在不同电加热速率下的点火特性,结果表明,LP1846液滴在通电时主要经历四个特征过程,即:蒸发过程、周期性膨胀收缩过程、热分解过程和着火燃烧过程,且在膨胀收缩过程中伴有微爆现象发生。电压加载速率从80 V.s-1增大到140 V.s-1过程中,液滴着火延迟期从0.82 s变为0.62 s,呈线性缩短,且着火时火焰越明亮。 展开更多
关键词 燃烧学 液体推进剂 电点火 瞬态测量
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大型分段式固体火箭发动机点火瞬态过程研究 被引量:5
8
作者 王健儒 晁侃 陆贺建 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期141-145,共5页
通过建立固体火箭发动机点火瞬态数学模型,对某大型分段式固体火箭发动机工作初期小火箭式点火装置的火焰喷射方式、分段对接部位火焰传播过程以及前后翼燃面的传播过程等进行数值计算研究。计算结果表明,发动机点火过程中,燃烧室内的... 通过建立固体火箭发动机点火瞬态数学模型,对某大型分段式固体火箭发动机工作初期小火箭式点火装置的火焰喷射方式、分段对接部位火焰传播过程以及前后翼燃面的传播过程等进行数值计算研究。计算结果表明,发动机点火过程中,燃烧室内的流动顺畅,没有出现压强异常振荡现象,点火初期的火焰冲击对分段对接部位的绝热结构影响很小,但整个后翼槽药面全部点燃用时在整个火焰传播期用时占比过大。数值计算结果与全尺寸发动机地面热试车结果对比表明,数值计算点火平衡压强、压强爬升时间以及升压速率与地面热试车结果吻合性好。 展开更多
关键词 分段式固体火箭发动机 点火瞬态 小火箭式点火装置 数值分析
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点火冲击作用下含裂纹固体发动机流固耦合仿真研究 被引量:1
9
作者 张泽 高峰 +1 位作者 郜阳 吕锐 《导弹与航天运载技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第4期38-42,共5页
固体火箭发动机装药表面出现裂纹会影响发动机的工作性能。为研究存在装药缺陷的固体火箭发动机点火过程中出现的装药结构完整性问题,利用流固耦合计算方法,以流体域与固体域交叉耦合迭代的模式,对含裂纹固体火箭发动机点火冲击过程进... 固体火箭发动机装药表面出现裂纹会影响发动机的工作性能。为研究存在装药缺陷的固体火箭发动机点火过程中出现的装药结构完整性问题,利用流固耦合计算方法,以流体域与固体域交叉耦合迭代的模式,对含裂纹固体火箭发动机点火冲击过程进行仿真研究。仿真结果表明,在燃气进入裂纹腔后,造成裂纹内压强迅速升高,压强波与裂纹末端碰撞后形成反射波,反射波造成裂纹内更高的压强分布,在气体压强的作用下裂纹发生变形,并计算得到了裂纹处节点位移及应力的分布情况。裂纹变形与裂纹腔内燃气存在相互作用过程,分析认为该作用过程可能是导致含裂纹装药出现结构破坏的重要影响因素,为装药裂纹扩展问题计算提供了模型支撑。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 裂纹 点火过程 流固耦合
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电火花点火温度瞬态响应实验研究 被引量:5
10
作者 张云明 刘庆明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期547-553,共7页
为了研究火花放电温度瞬态响应特性,以大能量电火花点火装置为基础,建立了火花放电温度比色测温系统,完成了10 J、100 J和1 k J级别不同电压情况下电火花放电实验,实现了比色测温系统瞬态响应时间的标定,实测得出了不同能量档位电点火... 为了研究火花放电温度瞬态响应特性,以大能量电火花点火装置为基础,建立了火花放电温度比色测温系统,完成了10 J、100 J和1 k J级别不同电压情况下电火花放电实验,实现了比色测温系统瞬态响应时间的标定,实测得出了不同能量档位电点火过程中火花最高温度、高温持续时间和温度动态变化特性。实验结果表明:Si/Ge比色测温系统响应时间为16μs,可以满足电火花温度瞬态响应要求;对于不同能量档位点火过程,火花点火最高温度均>3 000℃,增加点火能量不能显著提高电火花峰值温度,但可以明显增长高温持续时间和高温范围。火花温度瞬态响应结果可为分析电火花点火能量结构、计算有效点火能量提供依据。 展开更多
关键词 电火花放电 比色测温 电火花点火 火花温度 瞬态响应 响应时间
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基于子循环-预测校正的三维SRM点火瞬态流固耦合数值模拟 被引量:5
11
作者 高双武 强洪夫 +1 位作者 周伟 马昌兵 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B04期84-89,共6页
为了分析固体火箭发动机点火瞬态工作过程,通过采用基于子循环-预测校正的紧耦合算法,研究高效的耦合器耦合计算流体动力学代码及计算结构动力学代码,对某翼柱型装药固体火箭发动机点火瞬态进行数值模拟,结果表明:翼柱型发动机点火过程... 为了分析固体火箭发动机点火瞬态工作过程,通过采用基于子循环-预测校正的紧耦合算法,研究高效的耦合器耦合计算流体动力学代码及计算结构动力学代码,对某翼柱型装药固体火箭发动机点火瞬态进行数值模拟,结果表明:翼柱型发动机点火过程中,尾部药柱壁面最开始点燃,同时火焰快速向翼槽和头部传播,翼段是最容易发生破坏的地方;紧耦合算法能有效地应用于固体火箭发动机的研究。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 点火瞬态 流固耦合 子循环.预测校正 紧耦合
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基于点火药颗粒的固体火箭发动机点火瞬态过程数值研究 被引量:4
12
作者 丁鸿铭 卓长飞 +1 位作者 陈浩田 台经华 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期818-825,共8页
为研究固体火箭发动机点火时点火药颗粒在燃烧室内流动与燃烧特性,以N-S方程,k-ε湍流模型为基础,采用颗粒轨道模型+UDF接口进行二次开发编程,对某型固体火箭发动机点火瞬态过程进行数值仿真分析.计算结果表明:发动机点火过程中,点火药... 为研究固体火箭发动机点火时点火药颗粒在燃烧室内流动与燃烧特性,以N-S方程,k-ε湍流模型为基础,采用颗粒轨道模型+UDF接口进行二次开发编程,对某型固体火箭发动机点火瞬态过程进行数值仿真分析.计算结果表明:发动机点火过程中,点火药颗粒呈链式反应;点火药颗粒在喷入燃烧室后迅速燃烧,有利于推进剂点火,缩短点火延迟时间;点火药颗粒在燃烧室内运动复杂,在发动机内流场中出现压强震荡、局部高温区域和内外通压强差等复杂现象,这些现象随点火药量的不同而变化,对推进剂点火、药柱结构完整性产生较大的影响. 展开更多
关键词 固体火箭发动机 点火药颗粒 点火瞬态 数值分析
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海上风电场中压电缆集电系统暂态过电压仿真 被引量:4
13
作者 刘刚 江晓锋 +4 位作者 郭亚勋 辛妍丽 梁嘉浩 周露 郑明 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期46-52,61,共8页
为研究海上风电场真空断路器重燃造成机端变压器绝缘损坏的机理,特对真空断路器进行高频建模分析.首先利用自定义真空断路器模型建立了海上风电场中压电缆集电系统PSCAD/EMTDC仿真简化模型,研究了断路器重燃特性和分闸初相角以及电缆长... 为研究海上风电场真空断路器重燃造成机端变压器绝缘损坏的机理,特对真空断路器进行高频建模分析.首先利用自定义真空断路器模型建立了海上风电场中压电缆集电系统PSCAD/EMTDC仿真简化模型,研究了断路器重燃特性和分闸初相角以及电缆长度对机端变压器高压侧暂态过电压和重燃次数的影响.仿真结果表明:断路器3个特征参数中介质恢复强度对暂态过电压和重燃次数影响最大,分闸初相角为45°开断感性负载断路器发生重燃现象时产生的过电压最大,过电压幅值可达3.26 p.u.,陡度可达12.46 p.u..最后文中提出在机端变压器高压侧同时串联扼流线圈,并联小电容,增加氧化锌避雷器过电压保护装置.仿真结果表明加装过电压保护装置后暂态过电压幅值和陡度以及重燃总次数得到了明显的抑制. 展开更多
关键词 海上风电场 真空断路器模型 重燃特性 暂态过电压 电磁暂态仿真 扼流线圈 氧化锌避雷器
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冲击作用下推进剂变形的流固耦合分析方法 被引量:4
14
作者 金铭君 李强 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期158-163,共6页
固体火箭发动机的点火过程是一个复杂多变的理化过程,具有时间短、升温、升压梯度大等特点。针对固体火箭发动机点火过程中的装药结构完整性问题,文中建立了一套用于分析冲击作用下固体推进剂变形现象的仿真模型。采用RANS和ALE方法,分... 固体火箭发动机的点火过程是一个复杂多变的理化过程,具有时间短、升温、升压梯度大等特点。针对固体火箭发动机点火过程中的装药结构完整性问题,文中建立了一套用于分析冲击作用下固体推进剂变形现象的仿真模型。采用RANS和ALE方法,分别对流体域和固体域进行求解,以两场独立交叉耦合迭代的模式实现了仿真过程。以一个推进剂冷流冲击实验作为算例,对仿真模型进行了验证,计算值与测量值间误差不超过10%,仿真模型计算可靠,具有向固体火箭发动机实际点火过程拓展的价值。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 点火过程 推进剂变形 流固耦合
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带径向翼槽SRM点火瞬间流固耦合数值分析 被引量:4
15
作者 曹琪 李进贤 唐金兰 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第12期29-33,共5页
大长径比固体发动机点火瞬间,固体推进剂药柱易受点火燃气压力作用产生变形,而变形的药柱又会对燃气流动产生影响,即固体发动机点火瞬间的流固耦合现象。在复杂过程中,对大中型固体发动机而言,仅有几十分之一秒到几秒,但发生故障的概率... 大长径比固体发动机点火瞬间,固体推进剂药柱易受点火燃气压力作用产生变形,而变形的药柱又会对燃气流动产生影响,即固体发动机点火瞬间的流固耦合现象。在复杂过程中,对大中型固体发动机而言,仅有几十分之一秒到几秒,但发生故障的概率却相对较高。采用MpCCI耦合器作为FLUENT和ANSYS的数据交换平台,对带径向翼槽大长径比固体发动机点火过程中的流固耦合现象进行了数值模拟。结果表明,该型发动机点火瞬问燃气流动与药柱变形强烈耦合,药柱变形主要发生在径向翼槽的尖点处,且随点火过程的推进变形加剧。计算了点火压力冲击下药柱的位移及应力场的分布规律,研究结果为流固耦合技术为固体发动机上的应用奠定了一定的基础。 展开更多
关键词 固体发动机 点火瞬间 药柱变形 流固耦合
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固体发动机尾部点火性能影响因素分析 被引量:3
16
作者 樊超 张为华 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期21-25,共5页
采用准一维非定常数值模型,对某小型固体发动机尾部点火瞬态过程进行性能预示;以预示结果为基础,对尾部点火性能主要影响因素进行了参数研究。研究结果可为尾部点火器和喷管堵盖的点火匹配性设计提供有益指导。
关键词 固体火箭发动机 尾部点火 点火瞬态 尾部点火器
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固体火箭发动机点火过程力学响应数值仿真 被引量:3
17
作者 邓斌 杨欣毅 +1 位作者 李冬 许俊松 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第8期37-40,共4页
针对发动机结构研究,在点火瞬态过程中的内压载荷与轴向过载共同作用下,使发动机结构安全性受到影响,为确保安全,推进剂药柱采用线性粘弹性模型,对固体火箭发动机进行了三维有限元分析。通过CAE软件的参数化设计语言编程,实现不同的轴... 针对发动机结构研究,在点火瞬态过程中的内压载荷与轴向过载共同作用下,使发动机结构安全性受到影响,为确保安全,推进剂药柱采用线性粘弹性模型,对固体火箭发动机进行了三维有限元分析。通过CAE软件的参数化设计语言编程,实现不同的轴向过载情况与改变药柱的局部结构,分别对发动机在点火瞬态过程中的应力、应变及位移场进行数值仿真,并明确以上各因素对药柱结构完整性的影响,为发动机的结构可靠性分析与寿命预估提供了一定的参考。结果表明,开缝式包覆层能有效地降低头部应力集中。 展开更多
关键词 参数化编程 点火瞬态过程 有限元法 结构完整性
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固体发动机点火燃气流动与药柱变形耦合过程数值模拟(英文) 被引量:3
18
作者 曹琪 李进贤 +1 位作者 唐金兰 侯晓 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期156-162,共7页
采用MpCC I耦合器作为FLUENT和ANSYS的数据交换平台,对带径向翼槽大长径比固体发动机点火过程中的流固耦合现象进行了数值模拟。结果表明,该型发动机点火瞬间燃气流动与药柱变形强烈耦合,药柱变形主要发生在径向翼槽台阶的尖点处,且随... 采用MpCC I耦合器作为FLUENT和ANSYS的数据交换平台,对带径向翼槽大长径比固体发动机点火过程中的流固耦合现象进行了数值模拟。结果表明,该型发动机点火瞬间燃气流动与药柱变形强烈耦合,药柱变形主要发生在径向翼槽台阶的尖点处,且随点火过程的推进变形加剧;中间翼槽尖点处药柱的变形量比头部翼槽处大,是造成发动机点火故障的主要原因。计算获得了点火压力冲击下药柱的位移及应力场的分布规律,文中的研究结果可为流固耦合技术在固体发动机上的应用奠定一定的基础。 展开更多
关键词 固体发动机 点火瞬间 药柱变形 流固耦合
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点火压强峰值和增压速率对药柱应变响应的影响 被引量:2
19
作者 张明 杨乐 《强度与环境》 2015年第2期20-25,共6页
基于显式时间积分和三维粘弹性有限元法,考虑点火内压随时间的非均匀分布特性,分析了点火瞬态过程某固体发动机药柱的应变响应。通过对比不同工况不同分析类型下药柱的结构响应,探讨了动力学效应、点火压强峰值以及增压速率对药柱应变... 基于显式时间积分和三维粘弹性有限元法,考虑点火内压随时间的非均匀分布特性,分析了点火瞬态过程某固体发动机药柱的应变响应。通过对比不同工况不同分析类型下药柱的结构响应,探讨了动力学效应、点火压强峰值以及增压速率对药柱应变响应的影响。结果表明,点火瞬态过程药柱的瞬态应变响应明显高于准静态计算结果,点火压强峰值和增压速率共同决定药柱的瞬态应变。所得结论可为固体发动机分析和设计提供参考。 展开更多
关键词 药柱 点火瞬态 非均匀内压
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周期性序列脉冲放电火花点火特性研究 被引量:2
20
作者 余永刚 王玉强 +1 位作者 周彦煌 陆欣 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1793-1796,共4页
为了探索液体火箭发动机的新型点火方法,设计了一种周期性序列脉冲放电火化的模拟点火装置,该装置采用电机驱动电极转动,在圆周上形成放电火化的时空分布。采用高速录像系统,开展了HAN基液体推进剂LP1846液雾在不同条件下电点火特性的... 为了探索液体火箭发动机的新型点火方法,设计了一种周期性序列脉冲放电火化的模拟点火装置,该装置采用电机驱动电极转动,在圆周上形成放电火化的时空分布。采用高速录像系统,开展了HAN基液体推进剂LP1846液雾在不同条件下电点火特性的实验研究,结果表明,电极转速在3~5 r/s时,电火化在圆周放电空间内的分布比较密集,电能时空分布比较均匀,LP1846液雾点火效果较好。喷雾场流速、液雾细度与周向放电火化能量分布存在一个最佳匹配关系。 展开更多
关键词 液体推进剂 喷雾 电点火 瞬态测量
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