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同轴剪切喷嘴高频喷注耦合燃烧不稳定分析 被引量：3
1
作者 田原 李丹琳 +1 位作者 孙纪国 乔桂玉 《火箭推进》 CAS 2014年第3期23-28,共6页
同轴剪切喷嘴在大推力氢氧发动机及液氧甲烷发动机上得到了广泛的应用,研究表明,当同轴剪切式喷嘴的中心氧喷嘴喷注过程与燃烧室的声学振荡发生耦合时,容易发生高频喷注耦合燃烧不稳定。高频喷注耦合燃烧不稳定一般无法通过隔板、声腔... 同轴剪切喷嘴在大推力氢氧发动机及液氧甲烷发动机上得到了广泛的应用,研究表明,当同轴剪切式喷嘴的中心氧喷嘴喷注过程与燃烧室的声学振荡发生耦合时,容易发生高频喷注耦合燃烧不稳定。高频喷注耦合燃烧不稳定一般无法通过隔板、声腔等传统燃烧稳定装置解决,需要在设计喷注器时采取相应措施。通过求解喷嘴导纳得到了喷嘴的固有声学频率,并与冷态声学试验结果和缩比喷注器热试结果进行了对比,表明吻合较好。研究了氧喷嘴长度、氧喷孔环直径、氧喷前温度和氧喷前压力等因素对氧喷嘴声学频率的影响,结果表明:增大氧喷孔环直径、提高氧喷前压力以及减小氧喷嘴长度、降低氧喷前温度可以提高氧喷嘴声学频率。 展开更多
关键词 同轴剪切喷嘴 燃烧不稳定 喷注耦合
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基于正交设计的气-气喷嘴数值模拟 被引量：3
2
作者 杜正刚 高玉闪 +1 位作者 金平 蔡国飙 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1396-1401,共6页
通过应用正交表安排喷嘴的主要参数以进行设计,并对以气氢/气氧为推进剂的同轴剪切喷嘴进行数值模拟.选择燃烧位置为评价喷嘴性能的参数,研究单喷嘴质量流量、氧喷嘴压降、速度比和氧喷嘴出口角度对喷嘴的燃烧位置的影响.通过对数值模... 通过应用正交表安排喷嘴的主要参数以进行设计,并对以气氢/气氧为推进剂的同轴剪切喷嘴进行数值模拟.选择燃烧位置为评价喷嘴性能的参数,研究单喷嘴质量流量、氧喷嘴压降、速度比和氧喷嘴出口角度对喷嘴的燃烧位置的影响.通过对数值模拟的结果的极差和方差分析表明:增大流量使推进剂的燃烧位置远离喷注面,流量是对燃烧位置影响程度最大参数;提高速度比使燃烧位置与喷注面距离缩短,而氧压降和氧喷嘴出口角度变化对燃烧位置的影响较小. 展开更多
关键词 燃烧位置 同轴剪切喷嘴 数值模拟 正交表
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同轴剪切喷嘴出口壁厚对气-气燃烧性能的影响 被引量：1
3
作者 李茂 高玉闪 +2 位作者 陈泽 金平 蔡国飙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期516-521,共6页
以富氢/富氧燃气为推进剂,在单喷嘴燃烧室中开展同轴剪切喷嘴出口壁厚对燃烧性能影响的研究。通过求解N-S方程获得燃烧流场,分析氧喷嘴出口壁厚变化对燃烧产物、温度分布的影响,进行了壁厚变化对特征速度效率和热载影响的试验研究。结... 以富氢/富氧燃气为推进剂,在单喷嘴燃烧室中开展同轴剪切喷嘴出口壁厚对燃烧性能影响的研究。通过求解N-S方程获得燃烧流场,分析氧喷嘴出口壁厚变化对燃烧产物、温度分布的影响,进行了壁厚变化对特征速度效率和热载影响的试验研究。结果表明,较厚的氧喷嘴出口壁厚有利于稳定火焰,氧喷嘴出口壁厚较薄时特征速度效率较低,并伴随有燃烧室压力不稳定现象。 展开更多
关键词 氧喷嘴出口壁厚 同轴剪切喷嘴 富氢/富氧燃气 特征速度效率
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气气喷嘴推进剂入口温度对燃烧和壁温的影响 被引量：4
4
作者 李茂 高玉闪 +1 位作者 金平 蔡国飙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1091-1094,1099,共5页
以同轴双剪切气气单喷嘴为对象,对气气燃烧流场进行了数值模拟,并进行了研究,分析了喷嘴推进剂入口温度对燃烧性能和室壁温的影响,结果表明:推进剂温度变化引起的燃氧动量比变化对燃烧和壁温起主要影响;富氢燃气状态变化对燃烧和壁温的... 以同轴双剪切气气单喷嘴为对象,对气气燃烧流场进行了数值模拟,并进行了研究,分析了喷嘴推进剂入口温度对燃烧性能和室壁温的影响,结果表明:推进剂温度变化引起的燃氧动量比变化对燃烧和壁温起主要影响;富氢燃气状态变化对燃烧和壁温的影响大于富氧燃气状态变化.试验验证了数值模拟结果. 展开更多
关键词 同轴双剪切喷嘴 燃烧性能 壁温 数值模拟 试验
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矩形发动机流量对燃烧不稳定性的影响
5
作者 李明哲 《航天技术与工程学报》 2024年第1期55-65,共11页
针对火箭发动机燃烧不稳定性的问题,提出喷注流量抑制燃烧不稳定性的解决方案,选取普渡大学的气氧-甲烷矩形模型发动机,采用同轴剪切式喷嘴构型,从燃烧不稳定现象经典观点的力热耦合过程出发,通过改变不同喷注流量进行仿真。基准工况仿... 针对火箭发动机燃烧不稳定性的问题,提出喷注流量抑制燃烧不稳定性的解决方案,选取普渡大学的气氧-甲烷矩形模型发动机,采用同轴剪切式喷嘴构型,从燃烧不稳定现象经典观点的力热耦合过程出发,通过改变不同喷注流量进行仿真。基准工况仿真结果与真实试验吻合较好,在此基础上开展不同流量工况对模型发动机燃烧不稳定性的影响研究。研究表明:模型发动机的喷注流量存在一定阈值,在阈值之内增加流量会增强燃烧不稳定性;流量设置低于阈值无法产生自持传播的横向压力波,但是存在一定的燃烧损失;流量高于阈值之后再增加流量,对横向压力波的增强作用不明显。 展开更多
关键词 燃烧不稳定性 喷注流量 矩形模型发动机 同轴剪切式喷嘴 力热耦合
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气氢/气氧富燃预燃室设计与试验 被引量：2
6
作者 李茂 高玉闪 +2 位作者 陈泽 金平 蔡国飙 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1426-1430,共5页
为获得点火可靠、燃气温度均匀性较好的气氢/气氧全流量补燃循环发动机富燃预燃室,开展了其结构方案设计、燃烧流场仿真和试验研究.结构方案分别为同轴双剪切单喷嘴、同轴剪切多喷嘴和分区燃烧.仿真结果表明,同轴双剪切单喷嘴方案能使... 为获得点火可靠、燃气温度均匀性较好的气氢/气氧全流量补燃循环发动机富燃预燃室,开展了其结构方案设计、燃烧流场仿真和试验研究.结构方案分别为同轴双剪切单喷嘴、同轴剪切多喷嘴和分区燃烧.仿真结果表明,同轴双剪切单喷嘴方案能使燃气温度在较短的预燃室长度内达到较好的均匀性.试验结果表明,同轴双剪切喷嘴方案具有良好的点火可靠性和燃气温度均匀性,并且能在较广的流量范围内维持良好的燃气均匀性. 展开更多
关键词 全流量补燃循环 富燃预燃室 同轴双剪切喷嘴 燃烧仿真 燃气温度
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