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连续旋转爆轰波在无内柱圆筒内的数值模拟 被引量:8
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作者 唐新猛 王健平 邵业涛 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期792-799,共8页
在对同轴圆管内的连续旋转爆轰的已有研究成果进行总结分析后,提出无内柱的连续旋转爆轰的燃烧室模型.利用结合了一步化学反应模型的圆柱坐标系下的Euler方程三维数值模拟了在这种燃烧室内爆轰波的传播行为.数值结果表明:爆轰波由初始... 在对同轴圆管内的连续旋转爆轰的已有研究成果进行总结分析后,提出无内柱的连续旋转爆轰的燃烧室模型.利用结合了一步化学反应模型的圆柱坐标系下的Euler方程三维数值模拟了在这种燃烧室内爆轰波的传播行为.数值结果表明:爆轰波由初始起爆的单向传播最终自动收敛稳定到若干个典型爆轰波头的流场结构.在当前进气条件下,流量可以达到450kg/m2s,其基于反应物的比冲约为1 900s.与同以H2/Air作为燃料时同轴连续旋转爆轰发动机(RDE)燃烧室模型的2 000s相比,基于反应物的比冲十分接近,但由于内部有可燃气以爆燃形式燃烧等原因,有5%的损失. 展开更多
关键词 连续旋转 爆轰波 无内柱燃烧室 三维数值模拟 稳定传播
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含油污泥回转式连续热解——质能平衡及产物分析 被引量:44
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作者 陈超 李水清 +3 位作者 岳长涛 Kruttschnitt T Pruckner E 姚强 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期650-657,共8页
含油污泥是石油开采和石油化工行业中最常见的工业固体废物,而热解技术由于具有能量或物质回收效率高,环境污染小的特点,也已成为继焚烧技术之后又一重要的固体废物处理技术.在一台处理量为1~2kg·h^-1的回转式连续反应器上进... 含油污泥是石油开采和石油化工行业中最常见的工业固体废物,而热解技术由于具有能量或物质回收效率高,环境污染小的特点,也已成为继焚烧技术之后又一重要的固体废物处理技术.在一台处理量为1~2kg·h^-1的回转式连续反应器上进行了含油污泥热解的实验研究,以氩气为反应气氛,热解温度为550℃,并对气、液、固三相产物进行了详细的分析.结果表明:实验的质量和能量平衡误差分别在10%和15%以内,有效地回收了含油污泥中的挥发性有机物VOCs和半挥发性有机物SVOCs,气液固产物的质量比分别为10%、20%和70%,其中热解气体(含载气)的热值为11MJ·m^-3,主要成分为甲烷、二氧化碳、乙烷和氢气等;同时测定了热解油的物化性质、馏分和元素组成,并结合GC-MS分析了主要芳香烃的分布,分析所得热解油以柴油馏分(75%)为主,热值可达43MJ·kg^-1左右,可直接作燃料油使用,但其杂原子和芳香烃含量较高,油品质量与成品油还有一定差距;此外对热解固体残渣的分析显示,残渣以沙粒为主,含碳量在4%~6%之间,且固定了大多数金属元素(Pb、Cr、Ni除外),可用于铺路或建材. 展开更多
关键词 含油污泥 回转式反应器 热解
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当量比对液体燃料旋转爆轰发动机爆轰影响实验研究 被引量:37
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作者 郑权 翁春生 白桥栋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期947-952,共6页
为了研究液态燃料连续旋转爆轰波起爆机理和不同工况下的旋转爆轰波特性,采用了环形阵列式精细雾化装置,进行了汽油/富氧空气组合的连续旋转爆轰试验。试验成功起爆并实现了旋转爆轰波的自持传播,爆轰波传播频率为2.1-2.4k Hz,传播速度... 为了研究液态燃料连续旋转爆轰波起爆机理和不同工况下的旋转爆轰波特性,采用了环形阵列式精细雾化装置,进行了汽油/富氧空气组合的连续旋转爆轰试验。试验成功起爆并实现了旋转爆轰波的自持传播,爆轰波传播频率为2.1-2.4k Hz,传播速度为1022.2-1171.8m/s。该发动机上旋转爆轰波始终为同向传播模态,存在单波头、双头波和多波头同时存在的混合传播模态,旋转爆轰波传播速度存在亏损。试验工况范围内,旋转爆轰波的传播速度随总推进剂的质量流量增大而增加;在一定工况范围内,同一当量比工况下,旋转爆轰波压力值随总推进剂的质量流量增大而增加;旋转爆轰波压力极大值出现在当量比1.1附近。 展开更多
关键词 连续旋转爆轰发动机 爆轰波 环形阵列式精细雾化装置 汽油/富氧空气混合物
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连续旋转爆震波传播过程研究(Ⅰ):同向传播模式 被引量:34
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作者 刘世杰 刘卫东 +1 位作者 林志勇 林伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期138-144,共7页
通过改变空气、氢气质量流量,在大工况范围内开展了H2/Air连续旋转爆震试验,结合高频压力测量和高速摄影观测手段,重点分析了同向传播模式下的爆震波传播过程.在该模式下爆震波头个数随推进剂总流量的增大而增多,但同一时刻所有爆震波... 通过改变空气、氢气质量流量,在大工况范围内开展了H2/Air连续旋转爆震试验,结合高频压力测量和高速摄影观测手段,重点分析了同向传播模式下的爆震波传播过程.在该模式下爆震波头个数随推进剂总流量的增大而增多,但同一时刻所有爆震波头的传播方向相同.试验发现了单波、混合单/双波、双波三种连续旋转爆震波传播模态,三种模态分别对应一定的试验工况范围.单波模态下的爆震波传播主频为5.05~5.8kHz,平均传播速度为1510 ~1735m/s;双波模态下的爆震波传播主频为8.6~9.9kHz,平均传播速度为1280 ~1480m/s;而在混合单/双波模态下,在试验过程中爆震波头个数会发生变化.当试验工况位于工况范围中间时,单、双波模态下的爆震波传播过程比较稳定,不会改变传播方向;而当试验工况位于工况范围边界时,发现了连续旋转爆震波改变传播方向的现象. 展开更多
关键词 连续旋转爆震波 同向传播模式 单波模态 双波模态 混合单 双波模态
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连续旋转爆震波传播过程研究(Ⅱ):双波对撞传播模式 被引量:31
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作者 刘世杰 林志勇 +1 位作者 刘卫东 林伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期269-275,共7页
在喷孔-喷孔和环缝-喷孔对撞式喷注模型发动机上,采用H2/O2热射流切向喷注的起爆方式进行了H2/air组合的连续旋转爆震试验,根据高频压力测量和高速摄影观测结果对爆震波传播过程进行了分析。试验发现了短暂的和可长时间维持的双波对撞... 在喷孔-喷孔和环缝-喷孔对撞式喷注模型发动机上,采用H2/O2热射流切向喷注的起爆方式进行了H2/air组合的连续旋转爆震试验,根据高频压力测量和高速摄影观测结果对爆震波传播过程进行了分析。试验发现了短暂的和可长时间维持的双波对撞传播现象,在该传播模式下燃烧室内存在两个爆震波头,但传播方向相反,周期性发生对撞,其高频压力振荡特征跟测压点距对撞点的夹角相关。初步分析了双波对撞传播过程的形成机制,认为在爆震波顶部能否形成混合气体层是实现该传播模式的关键。 展开更多
关键词 连续旋转爆震波 双波对撞传播模式 H 2/air组合 试验研究
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连续旋转爆震波细致结构及自持机理 被引量:30
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作者 刘世杰 覃慧 +2 位作者 林志勇 孙明波 刘卫东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期431-436,共6页
基于化学非平衡流解耦方法和详细化学反应机理,在0.1mm的网格尺度下对连续旋转爆震波内流场和爆震波平掠惰性气体界面的传播过程进行了数值模拟。详细分析了连续旋转爆震波的空间结构,由于在出口侧无几何约束,受一系列稀疏波的影响,旋... 基于化学非平衡流解耦方法和详细化学反应机理,在0.1mm的网格尺度下对连续旋转爆震波内流场和爆震波平掠惰性气体界面的传播过程进行了数值模拟。详细分析了连续旋转爆震波的空间结构,由于在出口侧无几何约束,受一系列稀疏波的影响,旋转爆震波强度受到不同程度的削弱,形状也发生了相应的变化。爆震波平掠惰性气体界面时的流场分布与连续旋转爆震波结构极为类似,对比研究了波前可燃气体层高度对爆震波结构和传播过程的影响,当爆震波高度较小时,其抵御惰性气体侧稀疏波衰减的能力弱,波阵面严重变形,爆震波解耦。若爆震波要稳定自持传播,其必须要达到一定的临界高度来抵御稀疏波的影响。 展开更多
关键词 连续旋转爆震波 爆震波高度 稀疏波 自持机理
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连续旋转爆轰发动机流场三维数值模拟 被引量:27
7
作者 邵业涛 王健平 +1 位作者 唐新猛 石天一 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1717-1722,共6页
对连续旋转爆轰发动机(continuous rotating detonation engine,简称CRDE)流场进行了三维数值模拟.数值计算获得同轴圆管腔内CRDE的多个爆轰循环过程.依据计算获得流场,分析了可燃气入射、提前燃烧、爆轰波结构等实现连续爆轰的几个关... 对连续旋转爆轰发动机(continuous rotating detonation engine,简称CRDE)流场进行了三维数值模拟.数值计算获得同轴圆管腔内CRDE的多个爆轰循环过程.依据计算获得流场,分析了可燃气入射、提前燃烧、爆轰波结构等实现连续爆轰的几个关键机理问题.通过多个算例对不同来流总压时的旋转爆轰的推进性能进行了比较与分析,最后计算获得基于燃料的比冲约为2 200 s,燃料流量随总压变化呈线性增长. 展开更多
关键词 连续旋转爆轰发动机 脉冲爆轰发动机 流场 比冲 推进
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H_2/Air连续旋转爆震波的起爆及传播过程试验 被引量:24
8
作者 刘世杰 林志勇 +2 位作者 林伟 周朱林 刘卫东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期483-489,共7页
在环缝-喷孔对撞式喷注模型发动机上,采用H2/O2热射流切向喷注的起爆方式,进行了H2/Air组合的连续旋转爆震试验,试验成功起爆并实现了爆震波的持续旋转传播。切向喷注的热射流并没有直接诱导形成旋转爆震波,从点火到形成稳定传播的旋转... 在环缝-喷孔对撞式喷注模型发动机上,采用H2/O2热射流切向喷注的起爆方式,进行了H2/Air组合的连续旋转爆震试验,试验成功起爆并实现了爆震波的持续旋转传播。切向喷注的热射流并没有直接诱导形成旋转爆震波,从点火到形成稳定传播的旋转爆震波之间存在时间间隔。对高频信号的时频分析结果表明,在该试验工况下,旋转爆震波的传播过程非常稳定,其传播频率为5.5~5.95 kHz,平均传播频率为5.75 kHz,对应的平均传播速度为1716.4m/s,为理论预测值的91.14%。在没有测量高频压力的情况下开展了长程试验,结果表明,连续旋转爆震波也可以在更长的时间范围内稳定工作。 展开更多
关键词 连续旋转爆震波 H2/Air组合 喷注方式 试验研究
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煤油两相连续旋转爆震燃烧室工作特性试验研究 被引量:23
9
作者 王迪 周进 林志勇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期471-480,共10页
为了深入分析煤油燃料两相连续旋转爆震燃烧室的工作特性,采用富氧空气或氧气为氧化剂,通过试验得到爆震波的时域、频域特征,对两相连续旋转爆震燃烧室中爆震波的起爆过程和稳定后的传播过程进行研究。利用基于激光散射相位多普勒分析(P... 为了深入分析煤油燃料两相连续旋转爆震燃烧室的工作特性,采用富氧空气或氧气为氧化剂,通过试验得到爆震波的时域、频域特征,对两相连续旋转爆震燃烧室中爆震波的起爆过程和稳定后的传播过程进行研究。利用基于激光散射相位多普勒分析(PDA)技术对雾化流场进行了测量,得到喷注器出口不同平面处煤油液滴速度与直径的统计分布。试验结果表明当煤油流量为78g/s,氧气流量为224.0g/s,空气流量为72.5g/s,当量比为1.083时,燃烧室在单波模态下工作,爆震波传播频率为0.904k Hz,平均转速为649m/s。使用氧气作为氧化剂,当煤油流量为81.8g/s,氧气流量为231.8g/s,当量比为1.222时,燃烧室在双波模态下工作,爆震波传播频率为5.882k Hz,平均转速为1848m/s,传播过程中表现出很强的非定常性。在当量比为0.805~0.908的富氧工况下,随着氧化剂中含氧量的增加,爆震波的速度逐步增大,最终达到2440m/s;在当量比为1.057~1.220的富燃工况下,随含氧量的增加爆震波速度呈现线性增长的特征。 展开更多
关键词 两相连续旋转爆震燃烧室 煤油 雾化流场 时域/频域分析 工作特性
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倾斜环缝喷孔式连续旋转爆轰发动机试验 被引量:21
10
作者 郑权 翁春生 白桥栋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期570-576,共7页
为了验证连续旋转爆轰发动机起爆过程和传播机理的理论研究,采用了1.0mm,1.6mm以及2.0mm三种尺寸的倾斜环缝喷孔结构,以H<sub>2</sub>/O<sub>2</sub>切向喷注的预爆轰管进行起爆,进行了H<sub>2</sub&g... 为了验证连续旋转爆轰发动机起爆过程和传播机理的理论研究,采用了1.0mm,1.6mm以及2.0mm三种尺寸的倾斜环缝喷孔结构,以H<sub>2</sub>/O<sub>2</sub>切向喷注的预爆轰管进行起爆,进行了H<sub>2</sub>/Air组合方式的连续旋转爆轰发动机试验研究。试验结果表明,1.6mm环缝获得了最佳的试验结果,爆轰波频率为5.0<sup>5</sup>.3kHz,对应的传播速度为1460.1<sup>1</sup>547.7m/s。通过对旋转爆轰波传播机理的分析,验证了爆轰波存在三种传播方式:正转、反转和双波头对撞。 展开更多
关键词 连续旋转爆轰发动机 爆轰波 环缝喷孔 H2/Air混合物 试验研究
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双波对撞模态下的液态燃料旋转爆轰发动机推力测试研究 被引量:21
11
作者 郑权 李宝星 +1 位作者 翁春生 白桥栋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期679-689,共11页
在环形阵列式连续旋转爆轰发动机上,以汽油/富氧空气为工质,分析了双波对撞模态下爆轰波自持的传播特征、时域频域特征和爆轰波高度,测量了发动机模型在双波对撞模态下的一维推力。试验结果表明:在富氧空气(34.3%O_2和65.7%N_2)流量为94... 在环形阵列式连续旋转爆轰发动机上,以汽油/富氧空气为工质,分析了双波对撞模态下爆轰波自持的传播特征、时域频域特征和爆轰波高度,测量了发动机模型在双波对撞模态下的一维推力。试验结果表明:在富氧空气(34.3%O_2和65.7%N_2)流量为945.3 g/s、汽油流量为84.3 g/s、当量比为0.82的工况下,爆轰波平均传播频率为2.174 k Hz,平均传播速度为1 051 m/s,爆轰波高度在55~70 mm之间,有效推力为607.3 N,单位面积推力8.587×104N/m2,燃料比冲为735.1 s.推力曲线表明:双波对撞模态下发动机推力波动较大,推力围绕推力平均值振荡,稳定工作阶段发动机振动频率与爆轰波传播频率基本一致。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 连续旋转爆轰发动机 汽油/富氧空气混合物 双波对撞模态 时频分析 推力 比冲
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燃烧室长度对液态燃料旋转爆轰发动机性能影响实验研究 被引量:16
12
作者 郑权 李宝星 +1 位作者 翁春生 白桥栋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2764-2771,共8页
为了研究燃烧室长度对液态燃料旋转爆轰发动机性能的影响,在环形阵列式连续旋转爆轰发动机上,以汽油/富氧空气为工质,详细分析了不同燃烧室长度下爆轰波传播模态、平均压力峰值和传播速度的变化特征。测量了发动机模型在不同燃烧室长度... 为了研究燃烧室长度对液态燃料旋转爆轰发动机性能的影响,在环形阵列式连续旋转爆轰发动机上,以汽油/富氧空气为工质,详细分析了不同燃烧室长度下爆轰波传播模态、平均压力峰值和传播速度的变化特征。测量了发动机模型在不同燃烧室长度下的一维推力,分析了推力和燃料比冲的变化趋势。实验结果表明:出口背压为大气压时,空气流量为762.9g/s,氧气流量为182.4g/s,汽油流量为84.3g/s,当量比为0.82,燃烧室长度L=235mm工况下爆轰波为稳态双波对撞模态,平均压力峰值和传播速度分别为0.9MPa和1068m/s,爆轰波传播频率为2.223kHz。当L<235mm时爆轰波为非稳态双波对撞模态,平均压力峰值变化较小,传播速度随着燃烧室长度变短而降低。仅在L=135mm工况下,爆轰波传播速度略高于L=155mm工况点,推力和燃料比冲分别为579.5N和701.5s。当155mm≤L<235mm时推力和燃料比冲随燃烧室长度增加而缓慢增大,L=235mm时推力和燃料比冲分别为607.3N和735.1s,L>235mm时推力和燃料比冲变化趋于平缓。 展开更多
关键词 连续旋转爆轰发动机 液态燃料 双波对撞模态 燃烧室长度 推力 比冲
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Experimental Research on the Propagation Process of Continuous Rotating Detonation Wave 被引量:16
13
作者 Quan ZHENG Chun-sheng WENG Qiao-dong BAI 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2013年第4期201-207,共7页
In order to study the propagation mechanism of continuous rotating detonation wave,the H2/air continuous rotating detonation engine ignited by tangentially installed H2/O2pre-detonation tube is studied experimentally ... In order to study the propagation mechanism of continuous rotating detonation wave,the H2/air continuous rotating detonation engine ignited by tangentially installed H2/O2pre-detonation tube is studied experimentally using a tilt slot injector structure.The experimental results show that the stable rotating detonation wave can be gained successfully with the equivalent ratio of 0.93.The propagation frequency and velocity of rotating detonation wave range from 5200 to 5500 Hz and from 1518.5 to 1606.1 m/s,respectively.Three propagation modes,such as rotation,reversal and bifurcation,of detonation wave are verified through the analysis of propagation mechanism of rotating detonation wave. 展开更多
关键词 连续旋转 传播过程 爆轰波 实验 传播机制 传播模式 传播机理 喷射器
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吸气式连续旋转爆震与来流相互作用 被引量:15
14
作者 王超 刘卫东 +2 位作者 刘世杰 蒋露欣 苏义 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1411-1418,共8页
以加热空气为氧化剂,氢气为燃料,开展了吸气式连续旋转爆震试验,研究了连续旋转爆震与来流的相互作用。通过测量隔离段和爆震燃烧室压力,发现了3种相互作用类型:类型1:连续旋转爆震对空气来流不产生影响;类型2:空气来流中存在高频压力振... 以加热空气为氧化剂,氢气为燃料,开展了吸气式连续旋转爆震试验,研究了连续旋转爆震与来流的相互作用。通过测量隔离段和爆震燃烧室压力,发现了3种相互作用类型:类型1:连续旋转爆震对空气来流不产生影响;类型2:空气来流中存在高频压力振荡,且主频与连续旋转爆震波的传播频率相同,但来流总压不变;类型3:空气来流中存在与连续旋转爆震波传播频率相同的高频压力振荡,且来流总压升高。初步对比了爆震燃烧室尺寸的影响,结果表明随着爆震燃烧室面积的减小,连续旋转爆震对来流的影响增强,影响区域也向上游扩展。 展开更多
关键词 爆震推进 吸气式爆震 连续旋转爆震 爆震/来流相互作用 传播特性
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连续旋转爆震涡轮发动机热力过程与性能分析 被引量:15
15
作者 计自飞 张会强 +1 位作者 谢峤峰 王兵 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期899-905,共7页
该文提出一种完整的连续旋转爆震涡轮发动机(continuous rotating detonation turbine engine,CRDTE)系统方案,建立了其主要工作过程的数学模型以及参数化整机性能分析模型。研究了压气机总增压比、涡轮前总温等设计参数对发动机总... 该文提出一种完整的连续旋转爆震涡轮发动机(continuous rotating detonation turbine engine,CRDTE)系统方案,建立了其主要工作过程的数学模型以及参数化整机性能分析模型。研究了压气机总增压比、涡轮前总温等设计参数对发动机总体性能的影响。结果表明:随着压气机总增压比的增大,发动机的比推力和循环热效率先增大后减小,耗油率单调增大,而涡轮前总温越大,发动机的比推力和耗油率越高。与同参数传统燃气涡轮发动机进行了总体性能比较研究,表明CRDTE在全工作范围总体性能具有优势,并揭示了其获得性能增益的原因。与现役先进航空燃气涡轮发动机F119相比,在相同循环参数条件下,CRDTE的比推力显著提升,同时耗油率稍有降低。该旋转爆震涡轮发动机方案合理、可行,为其工程化应用提供了依据。 展开更多
关键词 旋转爆震涡轮 爆震推进 总体性能 最佳增压比
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高总温来流下的连续旋转爆震验证试验 被引量:13
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作者 王超 刘卫东 +2 位作者 刘世杰 蒋露欣 林志勇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期578-584,共7页
为验证吸气式连续旋转爆震推进的可行性,在直连式试验台上开展了连续旋转爆震试验。采用三组元空气加热器模拟吸气式推进时的高总温来流,其设计流量600g/s,总温860K。采用热射流切向喷注的方法成功起爆了H2/air连续旋转爆震波,并实现了... 为验证吸气式连续旋转爆震推进的可行性,在直连式试验台上开展了连续旋转爆震试验。采用三组元空气加热器模拟吸气式推进时的高总温来流,其设计流量600g/s,总温860K。采用热射流切向喷注的方法成功起爆了H2/air连续旋转爆震波,并实现了稳定自持传播。在H2/air当量比为0.86时,连续旋转爆震波以单个波头的同向传播模态传播,且其未影响到空气加热器的正常工作。爆震波的传播频率为3.68k Hz,与高频压力FFT分析所得的主频3.67k Hz吻合较好;爆震波传播速度为1248m/s。在未测量高频压力的情况下开展了长程试验,结果表明,在高总温来流条件下,连续旋转爆震波也可以在更长时间范围内稳定工作。 展开更多
关键词 连续旋转爆震 爆震推进 吸气式推进 验证试验
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连续旋转爆轰发动机气液两相爆轰波传播特性二维数值研究 被引量:12
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作者 李宝星 翁春生 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期646-652,共7页
为了研究液体燃料连续旋转爆轰发动机(Continuous Rotating Detonation Engine,CRDE)中爆轰波形成与传播过程,采用二维CE/SE方法,对汽油、富氧空气两相连续旋转爆轰发动机爆轰过程进行数值模拟,分析了连续旋转爆轰发动机气液两相爆轰流... 为了研究液体燃料连续旋转爆轰发动机(Continuous Rotating Detonation Engine,CRDE)中爆轰波形成与传播过程,采用二维CE/SE方法,对汽油、富氧空气两相连续旋转爆轰发动机爆轰过程进行数值模拟,分析了连续旋转爆轰发动机气液两相爆轰流场和爆轰波结构及入口和出口处的流场变化规律,揭示了CRDE自持传播机理。计算结果表明,燃料以时段阶梯填充方式来起爆旋转爆轰,可快速有效地形成单方向稳定传播的爆轰波;在周向方向上出口处的流场间断面要延后于入口处的间断面,出口流场间断面主要是由斜激波和接触间断面造成的,而入口流场间断面是由爆轰波引起的。通过对气液两相CRDE的二维数值模拟,可更好地了解液体燃料CRDE的工作过程,为液体燃料CRDE研究提供指导。 展开更多
关键词 CE/SE方法 连续旋转爆轰发动机 气液两相 流场 自持机理
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液态燃料对连续旋转爆轰发动机爆轰特性的影响 被引量:9
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作者 李宝星 翁春生 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期331-338,共8页
为了研究液态燃料对连续旋转爆轰发动机爆轰特性的影响,采用CE/SE方法对以汽油/富氧空气为燃料的CRDE进行数值模拟,分析了不同液滴半径、当量比对爆轰性能参数的影响。计算结果表明:随着液滴半径增大,爆轰压力峰值、温度峰值以及爆轰波... 为了研究液态燃料对连续旋转爆轰发动机爆轰特性的影响,采用CE/SE方法对以汽油/富氧空气为燃料的CRDE进行数值模拟,分析了不同液滴半径、当量比对爆轰性能参数的影响。计算结果表明:随着液滴半径增大,爆轰压力峰值、温度峰值以及爆轰波速度均降低,且压力峰值与温度峰值在爆轰波传播过程中出现不稳定现象;当增大到70μm时,爆轰波将无法成功起爆。随着当量比的增大,CRDE爆轰波速度及平均推力增大,爆轰压力、温度以及气相周向速度的峰值均先增大后减小。在当量比1.1附近,爆轰压力与温度的峰值出现极大值;而气相周向速度峰值的极大值出现在当量比0.9附近。基于燃料的比冲随着当量比增大而减小。 展开更多
关键词 填充条件 连续旋转爆轰发动机 CE/SE方法 比冲
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氧化剂喷注面积对连续旋转爆轰波传播特性影响的实验研究 被引量:8
19
作者 魏万里 翁春生 +2 位作者 武郁文 郑权 李宝星 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2345-2353,共9页
为了研究氧化剂喷注面积对连续旋转爆轰波传播特性的影响,以H2为燃料、空气为氧化剂,在喷孔-环缝式连续旋转爆轰发动机上开展了一系列试验研究。基于燃烧室内高频压力信号和氧化剂集气腔内的压力信号,分析了氧化剂喷注面积对连续旋转爆... 为了研究氧化剂喷注面积对连续旋转爆轰波传播特性的影响,以H2为燃料、空气为氧化剂,在喷孔-环缝式连续旋转爆轰发动机上开展了一系列试验研究。基于燃烧室内高频压力信号和氧化剂集气腔内的压力信号,分析了氧化剂喷注面积对连续旋转爆轰波传播过程、速度亏损和稳定性以及爆轰波波头高度的影响。试验结果表明:当推进剂质量流量不变时,增大氧化剂喷注面积,爆轰波传播速度亏损增大,爆轰波稳定性变差,同时爆轰波波头高度减小;在氧化剂喷注面积为217. 1 mm2、当量比为0. 9时,爆轰波平均速度达到1 800 m/s,为理论Chapman-Jouguet速度的93%,同时爆轰波表现最为稳定;当氧化剂喷注面积不变时,随着当量比的增大,爆轰波传播的稳定性先升高、后降低。 展开更多
关键词 连续旋转爆轰发动机 爆轰波 氧化剂喷注面积 传播特性 速度亏损
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乙烯对煤粉-氧气爆轰波起爆特性影响机制的实验研究 被引量:2
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作者 罗永晨 续晗 +2 位作者 张锋 郑权 翁春生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期754-762,共9页
为实现煤粉连续旋转爆轰发动机的可靠点火,开展乙烯对煤粉-氧气起爆特性的影响机制研究。在初始压力p 0=100 kPa下,采用高能电点火对有无0.5当量比乙烯氛围下的煤粉-氧气混合物开展直接起爆实验研究。点火能量通过测定在空气中高能电火... 为实现煤粉连续旋转爆轰发动机的可靠点火,开展乙烯对煤粉-氧气起爆特性的影响机制研究。在初始压力p 0=100 kPa下,采用高能电点火对有无0.5当量比乙烯氛围下的煤粉-氧气混合物开展直接起爆实验研究。点火能量通过测定在空气中高能电火花产生的爆炸波压强进行计算。计算后发现:采用6.3 J的有效点火能量,煤粉-氧气在不含乙烯的氛围下无法起爆;在此能量下,煤粉-氧气在0.5当量比的乙烯氛围条件下可实现直接起爆;将能量降低为3.6 J,使其低于乙烯-氧气(0.5当量比)混合物的临界起爆能量,虽然乙烯-氧气无法直接起爆,但是在加入煤粉后却可以形成稳定的自持爆轰波。研究结果表明:若要实现煤粉-氧气的直接起爆,则需要添加一定量的助爆气体(如乙烯);煤粉的加入还可以拓宽乙烯-氧气混合物的起爆极限。所得结果可以为煤粉连续旋转爆轰发动机的点火起爆提供理论依据并提供技术支撑。 展开更多
关键词 粉末连续旋转爆轰发动机 爆轰 煤粉 直接起爆 临界起爆能量 气-固两相爆轰
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