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高超声速飞行器动力系统研究进展 被引量：59
1
作者 王振国 梁剑寒 +3 位作者 丁猛 范晓樯 吴继平 林志勇 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期716-739,共24页
简要介绍了高超声速飞行器动力系统的概况.第2部分介绍了超燃冲压发动机、爆震发动机和组合循环发动机等典型高超声速吸气式发动机的基本工作原理与系统组成,描述了各自的特点.第3部分阐述了高超声速飞行器动力系统存在的难点问题,并列... 简要介绍了高超声速飞行器动力系统的概况.第2部分介绍了超燃冲压发动机、爆震发动机和组合循环发动机等典型高超声速吸气式发动机的基本工作原理与系统组成,描述了各自的特点.第3部分阐述了高超声速飞行器动力系统存在的难点问题,并列出了在总体设计、进气道、燃烧室、尾喷管、热防护、轻质结构、燃油供应与控制等方面的关键技术.第4部分回顾了上述几种典型发动机的发展历程,比较全面地介绍了世界主要航空、航天大国在动力系统关键技术攻关与系统研制方面的主要研究计划和取得的主要进展,总结了经验教训,指出了发展趋势.第5部分阐述了高超声速飞行器动力系统中的燃烧过程及其燃烧基本问题,介绍了主要研究进展. 展开更多
关键词 高超声速飞行器 超燃冲压发动机 爆震发动机 组合循环发动机 超声速燃烧 爆震燃烧
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超声速燃烧与高超声速推进 被引量：53
2
作者 俞刚 范学军 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期449-471,共23页
50多年的努力和曲折经历证明了超声速燃烧冲压发动机概念的可行性．本文对影响超燃冲压发动机技术成熟的主要因素作了扼要的分析．高超声速推进的首要问题是净推力，利用超声速燃烧获得推力遇到各种实际问题的制约，它们往往互相牵制．... 50多年的努力和曲折经历证明了超声速燃烧冲压发动机概念的可行性．本文对影响超燃冲压发动机技术成熟的主要因素作了扼要的分析．高超声速推进的首要问题是净推力，利用超声速燃烧获得推力遇到各种实际问题的制约，它们往往互相牵制．几次飞行试验表明高超声速飞行需要的发动机净推力仍差强人意，液体碳氢燃料（煤油）超燃冲压发动机在飞行马赫数5上下的加速和模态转换过程，成为高超声速吸气式推进继续发展的瓶颈．研究表明，利用吸热碳氢燃料不仅是发动机冷却的需要也是提高发动机推力和性能的关键举措，燃料吸热后物性改变对燃烧性能的附加贡献对超燃冲压发动机的净推力至关重要．当前，实验模拟技术和测量技术相对地落后，无法对环境、尺寸和试验时间做到完全的模拟．计算流体动力学（ComputationalFluidDynamics，CFD）逐渐成为除实验以外唯一可用的工具，然而，超声速燃烧的数值模拟遇到湍流和化学反应动力学的双重困难．影响对发动机的性能作正确可靠的评估．提出双模态超燃冲压发动机模态转换、吸热碳氢燃料主动冷却燃料催化裂解与超声速燃烧耦合、燃烧稳定性、实验模拟技术与装置、内流场特性和发动机性能测量、数值模拟中的湍流模型、煤油替代燃料及简化机理等研究前沿课题，和未来5。10年重点发展方向的建议． 展开更多
关键词 超声速燃烧 高超声速推进 超燃冲压发动机 吸热碳氢燃料 燃烧稳定性 模态转换
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中国超燃冲压发动机研究回顾 被引量：43
3
作者 刘兴洲 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期385-395,共11页
回顾了中国近年来在超燃冲压发动机领域的研究进展。首先是高超声速进气道的研究进展,包括高超声速进气道中激波与附面层干扰、起动和再起动、隔离段、进气道附面层抽吸、进气道通道内外压缩比、侧压式进气道、Busemann进气道等。其次... 回顾了中国近年来在超燃冲压发动机领域的研究进展。首先是高超声速进气道的研究进展,包括高超声速进气道中激波与附面层干扰、起动和再起动、隔离段、进气道附面层抽吸、进气道通道内外压缩比、侧压式进气道、Busemann进气道等。其次是超声速燃烧方面的研究及模型超燃冲压发动机研究。最后对研究工作进行了评述。 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 高超声速进气道 超声速燃烧 超燃冲压发动机试验
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二维超燃冲压发动机尾喷管优化设计 被引量：24
4
作者 陈兵 徐旭 蔡国飙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期433-437,共5页
为得到二维超声速燃烧冲压发动机尾喷管最优型面,建立了二维尾喷管基于N S方程的优化设计模型,运用复合形优化方法对该模型进行求解,得到了尾喷管型面的优化设计,结果表明,尾喷管性能参数有明显的提高,推力系数和升力系数升高,俯仰力矩... 为得到二维超声速燃烧冲压发动机尾喷管最优型面,建立了二维尾喷管基于N S方程的优化设计模型,运用复合形优化方法对该模型进行求解,得到了尾喷管型面的优化设计,结果表明,尾喷管性能参数有明显的提高,推力系数和升力系数升高,俯仰力矩系数降低;同时,随着飞行马赫数的降低,推力系数和俯仰力矩系数都会下降,而升力系数却上升。并且初步研究了尾喷管下壁长度对尾喷管性能的影响,为超燃冲压发动机尾喷管设计提供一定参考。 展开更多
关键词 优化设计 高超音速冲压发动机 超音速燃烧 发动机喷管 数值仿真
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超燃燃烧室一维流场分析模型的研究 被引量：28
5
作者 张鹏 俞刚 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2003年第1期88-92,共5页
对公开发表的用于超声速燃烧流场分析的几种一维模型进行了研究,指出了其中存在的问题。研究结果表明:基于实验静压数据的一维模型,若不借助必要的流场测量数据或分析结果,或借助于经验性的处理方法,单靠一维假设,无法获得较为完整的一... 对公开发表的用于超声速燃烧流场分析的几种一维模型进行了研究,指出了其中存在的问题。研究结果表明:基于实验静压数据的一维模型,若不借助必要的流场测量数据或分析结果,或借助于经验性的处理方法,单靠一维假设,无法获得较为完整的一维流场分析结果。改进后的一维模型降低了数据处理过程中的不确定性,提高了对一般情况的适应能力。用编制的计算程序SSC-2对两组典型的超燃燃烧室壁面静压实验数据进行了演算,取得了燃烧室出口总压恢复系数的计算值与测量值基本一致的好结果。 展开更多
关键词 超声速燃烧 燃烧室 一维流场分析 吸气式发动机 分析模型
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超声速燃烧室等离子体点火实验研究 被引量：29
6
作者 宋文艳 刘伟雄 +1 位作者 贺伟 白菡尘 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期20-24,共5页
针对超燃冲压发动机在较低飞行M数(M0≤4)下的起动点火问题,利用氢氧燃烧加热脉冲风洞,在超声速燃烧室进口M数M=2、总温T0=960K条件下,分别采用等离子体点火器+先锋氢燃料和大功率等离子体点火器,探索了在超声速燃烧室中,实现煤油点火... 针对超燃冲压发动机在较低飞行M数(M0≤4)下的起动点火问题,利用氢氧燃烧加热脉冲风洞,在超声速燃烧室进口M数M=2、总温T0=960K条件下,分别采用等离子体点火器+先锋氢燃料和大功率等离子体点火器,探索了在超声速燃烧室中,实现煤油点火和稳定燃烧的方法。采用等离子体点火、凹槽火焰稳定器和从壁面喷射燃料方式,实现了煤油的可靠点火和稳定燃烧。研究表明,在燃烧室进口M=2、总温T0=960K时,采用大功率等离子体点火器,不需要先锋燃料,可以直接点燃煤油。 展开更多
关键词 超声速燃烧冲压发动机 超声速燃烧 等离子体点火器 煤油
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非平衡等离子体燃烧强化 被引量：26
7
作者 夏胜国 何俊佳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期109-113,共5页
为了引起我国对非平衡等离子体燃料强化技术研究的重视并促进该技术的发展,介绍了脉冲电晕放电和介质阻挡放电产生的非平衡等离子体对燃料或者可燃混合气活化作用的基本原理和特点,综述了国内外研究现状,并展望了其应用前景。
关键词 非平衡等离子体 燃烧强化 脉冲电晕放电 介质阻挡放电 燃料活化 超声速燃烧 稀薄燃烧
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俄罗斯等离子体点火和辅助燃烧研究进展 被引量：24
8
作者 李钢 李华 +3 位作者 杨凌元 徐燕骥 聂超群 朱俊强 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第17期66-72,共7页
点火和稳定燃烧是燃烧学研究中重要的问题之一。等离子体不仅能加热气流,而且非平衡等离子体还会产生大量化学活性物质如处于激发态的分子和自由基,可以实现大范围点火、减小点火延迟、改善火焰稳定性、拓宽可燃极限等。近年来,等离子... 点火和稳定燃烧是燃烧学研究中重要的问题之一。等离子体不仅能加热气流,而且非平衡等离子体还会产生大量化学活性物质如处于激发态的分子和自由基,可以实现大范围点火、减小点火延迟、改善火焰稳定性、拓宽可燃极限等。近年来,等离子体点火和助燃成为国际上应用基础研究领域中颇受关注的一个研究方向。俄罗斯在等离子体点火和辅助燃烧方面研究一直保持国际领先水平,开展了大量开创性工作,引领了等离子体点火和助燃的发展方向。对中国科研工作者来说学习借鉴俄罗斯在该领域的研究无疑大有裨益。文中介绍了俄罗斯在等离子体点火和助燃方面的研究进展,以及相关的研究机构和出版的刊物,以便于中国的科研工作者与俄罗斯同行开展国际合作与学术交流。 展开更多
关键词 俄罗斯 等离子体 点火 辅助燃烧 超声速燃烧
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高马赫数超燃冲压发动机技术研究进展 被引量：20
9
作者 岳连捷 张旭 +8 位作者 张启帆 陈科挺 李进平 陈昊 姚卫 仲峰泉 李飞 王春 陈宏 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期263-288,共26页
吸气式高超声速飞行在空间运输和国家空天安全领域具有极高价值,超燃冲压发动机是其核心动力装置.目前飞行马赫数4.0~7.0超燃冲压发动机技术日趋成熟,发展更高速的飞行动力技术成为今后临近空间竞争焦点之一.本文对飞行马赫数8.0~10.0... 吸气式高超声速飞行在空间运输和国家空天安全领域具有极高价值,超燃冲压发动机是其核心动力装置.目前飞行马赫数4.0~7.0超燃冲压发动机技术日趋成熟,发展更高速的飞行动力技术成为今后临近空间竞争焦点之一.本文对飞行马赫数8.0~10.0的高马赫数超燃冲压发动机技术进行了分析和综述.首先论述其亟待解决的关键问题和技术,分别包括高焓离解与热化学非平衡效应、超高速气流燃料增混与燃烧强化技术、高超声速燃烧与进气压缩的匹配及工作模态、高焓低雷诺数边界层流动及其控制方法、高焓低密度流动/燃烧的热防护技术,以及高马赫数发动机的地面试验风洞技术.然后,进一步介绍了国内外高焓激波风洞与驱动技术以及国内外典型的地面和飞行试验进展.进而针对推进和热防护的总体性能评估、高马赫数发动机内凸显的高焓离解与热化学非平衡效应、超高速气流燃料增混和燃烧强化技术综述了相关研究进展及结论,讨论了高马赫数超燃冲压发动机的可行性以及各关键技术的特点.最后进行了总结并对后续研究提出了几点建议. 展开更多
关键词 高马赫数 超燃冲压发动机 热化学非平衡 超声速燃烧 低雷诺数流动 激波风洞 飞行试验
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固体燃料超燃冲压发动机原理性试验研究 被引量：20
10
作者 杨向明 刘伟凯 +1 位作者 陈林泉 郑凯斌 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期319-324,共6页
进行了固体燃料超燃冲压发动机实验研究,并成功进行了点火和燃烧实验,包括固体碳氢燃料超音速燃烧试验和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)超音速燃烧试验。实验验证了固体燃料在超音速气流中能可靠点火,并保持了火焰的稳定燃烧,获得了固体燃料的... 进行了固体燃料超燃冲压发动机实验研究,并成功进行了点火和燃烧实验,包括固体碳氢燃料超音速燃烧试验和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)超音速燃烧试验。实验验证了固体燃料在超音速气流中能可靠点火,并保持了火焰的稳定燃烧,获得了固体燃料的超音速燃烧内弹道特性,同时研究了固体燃料PMMA在超音速气流中的燃烧,分析了其在超燃冲压燃烧室内的退移规律,认为燃料退移速度随时间变化,燃烧趋向于将燃面轮廓变平,区域显示圆柱形。 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 固体燃料 超音速燃烧 原理性实验
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煤油超燃冲压发动机两相流场数值研究 (Ⅲ)煤油在超燃流场中的多步化学反应特征 被引量：20
11
作者 黄生洪 徐胜利 刘小勇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期101-105,共5页
深入分析了煤油代用燃料C12H23的17组分30步反应模型在超燃冲压发动机流场内的细观化学反应动力学特征, 结果表明: (1) 该化学反应模型比较合理地描述了煤油在超燃流场内的裂解、点火、裂解产物的燃烧以及和NOX的生成等基本规律和特... 深入分析了煤油代用燃料C12H23的17组分30步反应模型在超燃冲压发动机流场内的细观化学反应动力学特征, 结果表明: (1) 该化学反应模型比较合理地描述了煤油在超燃流场内的裂解、点火、裂解产物的燃烧以及和NOX的生成等基本规律和特征, 其中对于OH分布特征的预示和文献的利用PLIF的物理观测结果一致。不过, 其单步裂解机制对温度场的预估偏高。(2) 对导流型凹槽内的化学动力学特征分析表明, 导流槽由于加强了凹槽外氧气向凹槽内的输运, 使得凹槽内的燃烧得以强化, 生成的CO2 偏多。(3) 煤油的化学反应动力学过程对于准确预示和评价煤油在超燃发动机内的燃烧状况及发动机整体性能有重要影响。 展开更多
关键词 冲压喷气发动机 煤油 超音速燃烧 导流型凹槽 模型
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煤油超音速燃烧的试验研究 被引量：16
12
作者 余勇 丁猛 +4 位作者 刘卫东 梁剑寒 沈赤兵 周进 王振国 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期1-4,共4页
在地面直连式试车台上,研究了煤油碳氢燃料超燃冲压发动机的点火燃烧性能。通过测量模型发动机壁面压力分布,比较了不同工况下的煤油点火燃烧性能。试验结果表明,在当量比为0.27～1.46的大范围内,煤油在超燃冲压模型发动机中能够成功点... 在地面直连式试车台上,研究了煤油碳氢燃料超燃冲压发动机的点火燃烧性能。通过测量模型发动机壁面压力分布,比较了不同工况下的煤油点火燃烧性能。试验结果表明,在当量比为0.27～1.46的大范围内,煤油在超燃冲压模型发动机中能够成功点火,支板和凹腔对煤油在超声速气流中的点火及稳定燃烧有重要作用,少量氢气的喷入对煤油的点火燃烧有良好的促进作用。太厚的支板、过高的当量比、模型发动机第一级燃烧室加入燃料过多会使发动机壅塞,影响隔离段的正常工作,进而影响加热器喷管工作。 展开更多
关键词 超燃冲压模型发动机 碳氢燃料 直连式试验 超音速燃烧 煤油 点火燃烧性能 航空发动机
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超燃燃烧室等离子体点火和火焰稳定性能 被引量：18
13
作者 韦宝禧 欧东 +1 位作者 闫明磊 徐旭 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1572-1576,共5页
为了研究热等离子点火器在超燃冲压发动机中的应用,在来流马赫数2.0工况下,针对乙烯和氢气两种燃料,进行了超燃环境中等离子体点火的试验和仿真研究.在来流总温1500～1950 K,燃料当量比0.1～0.55范围内对等离子点火器的点火和改善燃烧... 为了研究热等离子点火器在超燃冲压发动机中的应用,在来流马赫数2.0工况下,针对乙烯和氢气两种燃料,进行了超燃环境中等离子体点火的试验和仿真研究.在来流总温1500～1950 K,燃料当量比0.1～0.55范围内对等离子点火器的点火和改善燃烧性能的性质进行了详细分析.结果显示:对于氢气和乙烯燃料,等离子体点火器使两种燃料的点火性能均得到明显改善,点火延迟时间大大缩短,燃料着火范围扩大、贫燃极限当量比降低.但未观察到其在加速掺混以及改善燃烧性能方面的明显作用.进行了与乙烯燃烧试验对应的数值仿真工作,选用了两种乙烯化学反应模型进行对比研究.仿真结果显示:8步9组分反应模型与试验结果符合较好,而3步6组分反应模型过高的估计了反应剧烈程度,燃烧室压力值偏高,压力起始上升位置偏向上游.所用的8步模型比3步模型更适合于超燃燃烧室中乙烯反应的模拟. 展开更多
关键词 等离子点火器 超声速燃烧 多步反应模型
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关于吸气式高超声速推进技术研究的思考 被引量：14
14
作者 姜宗林 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期398-405,共8页
回顾了吸气式高超声速推进技术的研究进展,分析了超燃冲压发动机研制面临的关键科学问题,并从不同角度探讨了增大超燃冲压发动机推力的可能方法,这些方法包括:能够降低总压损失的高超声速来流压缩方法、生成三维涡流的超声速混合增强技... 回顾了吸气式高超声速推进技术的研究进展,分析了超燃冲压发动机研制面临的关键科学问题,并从不同角度探讨了增大超燃冲压发动机推力的可能方法,这些方法包括:能够降低总压损失的高超声速来流压缩方法、生成三维涡流的超声速混合增强技术、碳氢燃料的预热喷射、可以控制燃烧过程的燃烧室设计优化方法、通过减小发动机流道湿面积来降低摩擦阻力和催化复合解离的燃气降低高温气体效应,考虑到等压热力学循环的热效率,还建议研究在高超声速推进系统中应用热效率高的爆轰过程,并探讨了爆轰推进方法研究的进展与问题,吸气式高超声速推进技术是高超声速飞行器发展的关键技术,认真思考和探索其发展方向是非常必要的。 展开更多
关键词 高超声速推进 超燃冲压发动机 超声速混合 爆轰推进方法 超声速燃烧
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利用OH-PLIF技术显示超声速燃烧的火焰结构 被引量：15
15
作者 耿辉 翟振辰 +2 位作者 桑艳 林志勇 周进 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期1-6,共6页
针对在来流马赫数为1.72的空气来流中横向喷注氢气发生超声速燃烧的流场,利用平面激光诱导氢氧基荧光(OH-PLIF)技术,对超燃燃烧室中三个不同的流向截面进行了二维成像测量。选择波长为283.553nm的染料激光倍频光作为激发光,可近似认为... 针对在来流马赫数为1.72的空气来流中横向喷注氢气发生超声速燃烧的流场,利用平面激光诱导氢氧基荧光(OH-PLIF)技术,对超燃燃烧室中三个不同的流向截面进行了二维成像测量。选择波长为283.553nm的染料激光倍频光作为激发光,可近似认为获得的OH基荧光信号强度与OH基的摩尔分数成正比。瞬态的OH基PLIF图像揭示了超声速燃烧火焰结构具有高度湍流特性,在凹腔内部存在稳定的燃烧区,为整个燃烧反应提供值班火焰,起到了促进和稳定超声速燃烧的作用。超燃火焰在沿流向传播的同时还沿径向传播,凹腔展向尺度增大时火焰沿流向的火焰区会有所减小。 展开更多
关键词 燃烧诊断 超声速燃烧 OH-PLIF 火焰结构 凹腔
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超燃燃烧室气流参数诊断 被引量：16
16
作者 李飞 余西龙 +3 位作者 顾洪斌 李智 陈立红 张新宇 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1061-1067,共7页
基于可调谐二极管激光器吸收光谱技术,利用7185.597 cm^(-1),7444.35cm^(-1)+7444.37cm^(-1)(重合吸收线)两条H_2O吸收线,采用分时扫描-直接探测策略组建多光路吸收测量系统,在4 kHz的测量频率下,定量测量了燃烧室气流的静温、水蒸气浓... 基于可调谐二极管激光器吸收光谱技术,利用7185.597 cm^(-1),7444.35cm^(-1)+7444.37cm^(-1)(重合吸收线)两条H_2O吸收线,采用分时扫描-直接探测策略组建多光路吸收测量系统,在4 kHz的测量频率下,定量测量了燃烧室气流的静温、水蒸气浓度和流向速度.利用位移机构,在以C_2H_4为燃料的超燃直连式试验台中,在单次试验中同时诊断燃烧室内某截面和燃烧室出口的多气流参数的截面分布.利用燃烧室出口截面的水蒸气浓度分布,并结合壁面静压计算燃烧效率;利用燃烧室出口截面的静温和速度分布,获得出口气流马赫数分布;利用凹腔后部某截面的温度和水蒸气浓度分布,判读了凹腔附近流场特征. 展开更多
关键词 可调谐二极管吸收光谱技术 温度分布 速度分布 超声速燃烧 燃烧效率
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超临界煤油超声速燃烧特性实验 被引量：14
17
作者 范学军 俞刚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期79-82,共4页
针对各种温度、压力下，马赫数2．5流场中超临界煤油的超声速燃烧性能进行了实验研究。研制并测试了一个新型二级煤油加热系统，该系统能够把0．8kg的煤油在5．5MPa压力下加热至至950K而不产生严重的结碳。超声速燃烧试验表明，在相同... 针对各种温度、压力下，马赫数2．5流场中超临界煤油的超声速燃烧性能进行了实验研究。研制并测试了一个新型二级煤油加热系统，该系统能够把0．8kg的煤油在5．5MPa压力下加热至至950K而不产生严重的结碳。超声速燃烧试验表明，在相同的来流和燃料当量比条件下，超临界煤油的燃烧效率比室温煤油提高10％～15％，与氢气泡雾化的燃烧效率相当。 展开更多
关键词 煤油 超音速燃烧 超临界态 二级加热器
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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
18
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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氢/空气超声速燃烧研究 被引量：13
19
作者 俞刚 李建国 《流体力学实验与测量》 CSCD 1999年第1期1-12,共12页
Ｈ２／Ａｉｒ在两种不同的燃烧室尺寸、七种燃烧喷注方式下进行了系统的超声速燃烧实验。实验空气的滞止温度在２０００Ｋ左右，滞止压力１～１．４ＭＰａ，总流量２ｋｇ／ｓ，燃烧室进口马赫数２．５，可以模拟飞行Ｍ数为７的超燃冲压... Ｈ２／Ａｉｒ在两种不同的燃烧室尺寸、七种燃烧喷注方式下进行了系统的超声速燃烧实验。实验空气的滞止温度在２０００Ｋ左右，滞止压力１～１．４ＭＰａ，总流量２ｋｇ／ｓ，燃烧室进口马赫数２．５，可以模拟飞行Ｍ数为７的超燃冲压发动机中的燃烧工况。新开发的一维超声速燃烧程序ＳＳＣ－１可以估算出燃烧室内的流场参数、燃烧效率和总压损失。计算结果与实验进行了比较，发现较好的一致。实验结果表明，利用垂直喷射，燃烧效率可以超过８０％，同时不引起严重的总压损失。由燃烧室壁面静压分布与燃烧效率的分析发现，燃烧室燃料注射位置应避免过于集中，宜分散按规律分布，使燃烧室静压分布尽量平直以获得高燃烧效率。 展开更多
关键词 超声速燃烧 超燃 冲压发动机 燃烧效率 氢/空气
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火箭冲压组合发动机燃烧的若干基础问题研究 被引量：15
20
作者 何国强 秦飞 +3 位作者 魏祥庚 曹东刚 黄志伟 刘冰 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-14,27,共15页
火箭冲压组合发动机包含多个工作模态,不同模态灵活组合的优势使其具有宽速域和广空域的工作特点,兼具加速和巡航的优点。火箭冲压组合发动机燃烧室中存在着亚声速、跨声速和超声速共存的流动结构,具有流动速度高、混合时间短、反应强... 火箭冲压组合发动机包含多个工作模态,不同模态灵活组合的优势使其具有宽速域和广空域的工作特点,兼具加速和巡航的优点。火箭冲压组合发动机燃烧室中存在着亚声速、跨声速和超声速共存的流动结构,具有流动速度高、混合时间短、反应强度大、燃烧空间受限和波系结构复杂等特点。围绕火箭射流的强剪切性、燃烧模式的多样性和燃烧过程的动态性,分析了火箭冲压组合发动机的流动与燃烧特征,总结了面向发动机的高速湍流燃烧研究进展,研究了火箭冲压组合发动机中超声速反应混合层的生长特性、燃烧模式与空间释热分布和动态燃烧特性等问题。通过对碳氢燃料详细化学动力学机理的简化、校验,获得了分别适合于工程计算和细致燃烧机理研究的总包反应与框架机理。从火箭射流主导的反应混合层生长模型,宽范围、变来流工作中流动燃烧过程的不确定性和碳氢燃料动力学的简化与加速算法研究出发,提出了火箭冲压组合发动机基础研究中需要突破的问题,为认识发动机中多尺度燃烧机理、优化多模态燃烧组织提供参考。 展开更多
关键词 火箭冲压组合发动机 高超声速飞行器 超声速燃烧 燃烧动态特性 火焰稳定 化学动力学
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