21世纪理想的能源—氢能 被引量：18

1

作者 王毅波 《能源研究与信息》 2003年第2期63-68,共6页

分析了当前能源现状和形势,并对氢的性质特点,氢能的应用技术及制氢技术进行了阐述,为缓解日益严峻的能源问题和制定新能源战略计划提供了新的解决思路。

关键词 氢氧火箭发动机 燃气轮机 燃料电池 电解水

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氢氧火箭发动机性能敏感性分析 被引量：9

2

作者 郑大勇 颜勇 张卫红 《火箭推进》 CAS 2011年第4期18-23,共6页

针对氢氧发动机主要性能的敏感性问题,运用敏感性分析方法对影响发动机性能的内外因素进行评估和分析,得到了发动机主要性能对不同影响因素的敏感度。结果表明,相比于其他影响因素,涡轮泵效率水平和调节元件特性对发动机主要性能参数的... 针对氢氧发动机主要性能的敏感性问题,运用敏感性分析方法对影响发动机性能的内外因素进行评估和分析,得到了发动机主要性能对不同影响因素的敏感度。结果表明,相比于其他影响因素,涡轮泵效率水平和调节元件特性对发动机主要性能参数的影响较大,在工程实践中应予以重点关注。 展开更多

关键词 氢氧火箭发动机 敏感性分析 正交试验法

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考虑整机变形的氢氧发动机管路结构静强度分析

3

作者 柳恺骋 刘曌俞 +2 位作者 王新军 郑孟伟 李晶 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第3期83-89,共7页

为了在液体火箭发动机管路结构静强度分析时考虑整机变形的影响,采用以实体单元、壳单元和梁单元为主的建模方法,建立了大推力补燃氢氧发动机试验装置的有限元模型,在热载荷、压力载荷和重力载荷的共同作用下,基于整机模型对管路结构进... 为了在液体火箭发动机管路结构静强度分析时考虑整机变形的影响,采用以实体单元、壳单元和梁单元为主的建模方法,建立了大推力补燃氢氧发动机试验装置的有限元模型,在热载荷、压力载荷和重力载荷的共同作用下,基于整机模型对管路结构进行了静力计算,并将计算结果与试验测量结果进行了对比。在此基础上,计算了不同类型载荷作用下的整机变形,重点分析了温度载荷的影响。对于典型管路,进一步采用子模型方法计算了不同类型载荷作用下的管路应力,对比了是否考虑整机变形对管路应力水平的影响。结果表明:基于整机模型进行的静力仿真基本能够正确反映出发动机热试验状态下各管路结构的受力状态;对氢氧发动机而言,温度载荷对整机变形的影响最大,整机变形对管路结构应力水平的影响较大且不容忽视,故有必要考虑整机变形对管路结构的影响来进行静强度分析。 展开更多

关键词 氢氧发动机 管路 静强度分析 整机变形 子模型

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氢氧火箭发动机组件研制阶段可靠性技术综述 被引量：5

4

作者 王博 蒋平 +1 位作者 赵骞 郑孟伟 《火箭推进》 CAS 2021年第2期1-8,共8页

氢氧火箭发动机是火箭的“心脏”,必须具备极高的可靠性,才能够保证发射成功。国内外针对氢氧火箭发动机开展了大量的可靠性工作。在发动机的研制阶段,通常是按照自下而上的思路,从组件的失效机理出发,开展稳健设计和试验验证,来保证氢... 氢氧火箭发动机是火箭的“心脏”,必须具备极高的可靠性,才能够保证发射成功。国内外针对氢氧火箭发动机开展了大量的可靠性工作。在发动机的研制阶段,通常是按照自下而上的思路,从组件的失效机理出发,开展稳健设计和试验验证,来保证氢氧火箭发动机的高可靠性。组件的可靠性工作主要是基于失效机理开展分析、监测、试验验证和设计改进;同时组件到系统的各种试验也为可靠性评估提供了数据,通过试验数据评估组件可靠性,根据评估结果可查找薄弱环节,进而改进设计。从基于失效机理和基于试验数据两个角度对相关的可靠性技术进行综述,分析发动机组件研制阶段可靠性工作存在的问题,并提出今后组件可靠性技术的发展设想。 展开更多

关键词 氢氧火箭发动机 可靠性技术 可靠性评估 可靠性增长 失效机理

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氢氧火箭发动机不稳定燃烧数值研究 被引量：4

5

作者 程钰锋 聂万胜 丰松江 《装备指挥技术学院学报》 2009年第4期69-73,共5页

采用氢喷射温度下降法，数值模拟了氢氧火箭发动机高频燃烧不稳定现象。比较分析了混合比、室压和氢喷射温度对燃烧振荡的影响规律，得出了稳定性极限图及压力振荡频率变化规律。结果表明：氢喷射温度是影响燃烧不稳定的重要因素，降低... 采用氢喷射温度下降法，数值模拟了氢氧火箭发动机高频燃烧不稳定现象。比较分析了混合比、室压和氢喷射温度对燃烧振荡的影响规律，得出了稳定性极限图及压力振荡频率变化规律。结果表明：氢喷射温度是影响燃烧不稳定的重要因素，降低氢喷射温度对燃烧稳定性不利，发生不稳定燃烧时，振荡主频呈倍频关系；混合比或室压增大，不稳定喷射氢温上升，即燃烧稳定性裕度较低；室压一定，存在一个特定的混合比，使得不稳定燃烧振荡主频最小；混合比一定，存在一个特定的室压，使得不稳定燃烧振荡主频最大。 展开更多

关键词 氢氧发动机 不稳定燃烧 数值模拟

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氢氧发动机模型真空羽流场试验和仿真研究（英文） 被引量：3

6

作者 马树微 吴靖 +1 位作者 贺碧蛟 蔡国飙 《航天器环境工程》 2015年第2期157-161,共5页

研制了一个用于模拟中国长征火箭二级的60 N推力氢氧发动机的缩比模型,并在北京航空航天大学真空羽流效应实验系统进行了试验。使用皮托管阵列测量了羽流压力场,结果显示当距发动机喷管出口的距离从140 mm增加到600 mm时,羽流场的最大... 研制了一个用于模拟中国长征火箭二级的60 N推力氢氧发动机的缩比模型,并在北京航空航天大学真空羽流效应实验系统进行了试验。使用皮托管阵列测量了羽流压力场,结果显示当距发动机喷管出口的距离从140 mm增加到600 mm时,羽流场的最大压力从12 400 Pa降到了400 Pa。为验证CFD-DSMC混合的数值仿真方法,将试验结果与仿真结果进行了对比分析,二者一致性非常好。对比结果显示数值仿真方法在羽流效应分析方面的强大功能。研究获得了模型发动机羽流场的压力分布特性,可用于原型发动机的羽流效应分析。 展开更多

关键词 氢氧火箭发动机 真空羽流 模型发动机 皮托管 直接模拟蒙特卡罗方法

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氢氧火箭发动机喷雾演化过程作用机理 被引量：3

7

作者 丰松江 聂万胜 +1 位作者 何浩波 庄逢辰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1105-1109,共5页

高压超临界喷雾演化过程作用机理是氢氧火箭发动机燃烧不稳定性机理分析、提高燃烧效率研究的基础。为探讨高压条件下液氧喷雾演化过程的主要作用因素,引入气液同轴喷嘴雾化模型和高压蒸发模型,考虑超临界条件下液氧/气氢气液平衡及其... 高压超临界喷雾演化过程作用机理是氢氧火箭发动机燃烧不稳定性机理分析、提高燃烧效率研究的基础。为探讨高压条件下液氧喷雾演化过程的主要作用因素,引入气液同轴喷嘴雾化模型和高压蒸发模型,考虑超临界条件下液氧/气氢气液平衡及其物理属性,对氢氧火箭发动机单喷嘴工况条件下喷雾燃烧过程进行了一体化三维数值仿真,得到了液氧喷雾液滴分布和燃烧流场参数,综合分析了液氧液滴蒸发率、氢氧化学反应率、混合燃气涡量分布与液氧喷雾尺寸、数量的变化规律,提出了液氧喷雾演化过程六个作用因素不同的阶段。 展开更多

关键词 氢氧火箭发动机 喷雾 作用机理 数值仿真

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助推分离对氧泵工作特性影响的模拟试验 被引量：2

8

作者 李建 安阳 石文靓 《火箭推进》 CAS 2020年第3期49-55,共7页

为了研究火箭助推分离过程中,芯级液体火箭发动机氧泵入口压力快速下降对氧泵的工作特性和发动机工作性能的影响,在氢氧火箭发动机整机试车中,通过控制氧泵入口压力的方式,使氧泵逐步进入气蚀状态,开展了发动机整机状态下的氧泵气蚀研... 为了研究火箭助推分离过程中,芯级液体火箭发动机氧泵入口压力快速下降对氧泵的工作特性和发动机工作性能的影响,在氢氧火箭发动机整机试车中,通过控制氧泵入口压力的方式,使氧泵逐步进入气蚀状态,开展了发动机整机状态下的氧泵气蚀研究试验,获得了氧泵气蚀状态下氧泵参数变化情况,考核了发动机经过短暂气蚀的工作特性。试验结果表明,转速升高约1800 r/min的气蚀程度,会造成氧泵流量下降7.14%,氧泵效率下降11.82%,氧泵轴向振动幅值增大约90%。氧泵在经历时间约7 s的短暂气蚀状态后,氧泵性能无明显变化,不影响发动机工作性能。 展开更多

关键词 助推分离 氢氧发动机 地面试车 氧泵 气蚀 发动机性能

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预压涡轮泵轴流式液力涡轮的流动结构研究 被引量：3

9

作者 廖懂华 林奇燕 叶小明 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2018年第6期49-54,共6页

高压补燃氢氧火箭发动机采用预压泵技术能有效提高推进剂泵的抗汽蚀性能,并大大减轻火箭贮箱的重量。氧预压泵一般通过轴流式液力涡轮驱动。采用数值方法对美国航天飞机主发动机所采用的多级轴流式液力涡轮的内部流场进行仿真计算,通过... 高压补燃氢氧火箭发动机采用预压泵技术能有效提高推进剂泵的抗汽蚀性能,并大大减轻火箭贮箱的重量。氧预压泵一般通过轴流式液力涡轮驱动。采用数值方法对美国航天飞机主发动机所采用的多级轴流式液力涡轮的内部流场进行仿真计算,通过对马蹄涡、通道涡、泄漏涡等涡系结构的分析,研究了二次流对主流的影响,以及二次流造成的总压损失在叶栅通道中的分布情况。研究结果表明:马蹄涡会加强通道涡,泄漏涡在叶尖吸力侧下游形成,3种涡系结构深刻影响叶栅通道流动,产生较大的总压损失。 展开更多

关键词 氢氧火箭发动机 预压涡轮泵 轴流式液力涡轮 二次流

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氢喷射温度对氢氧火箭发动机燃烧稳定性的影响 被引量：3

10

作者 程钰锋 聂万胜 丰松江 《火箭推进》 CAS 2009年第1期27-30,共4页

应用CFD方法对氢氧火箭发动机中高频燃烧不稳定性进行了数值模拟,研究分析了不同工况条件下氢喷射温度对燃烧振荡的影响规律,得出了压力振荡频率变化规律及稳定性极限图。结果表明:在一定的氢喷射温度范围内会发生不稳定燃烧,且随着混... 应用CFD方法对氢氧火箭发动机中高频燃烧不稳定性进行了数值模拟,研究分析了不同工况条件下氢喷射温度对燃烧振荡的影响规律,得出了压力振荡频率变化规律及稳定性极限图。结果表明:在一定的氢喷射温度范围内会发生不稳定燃烧,且随着混合比的增大,发生不稳定燃烧的氢喷射温度上限增大;不稳定燃烧振荡主频呈倍频关系,且在氢喷射温度(70K～110K)内,振荡主频最大。 展开更多

关键词 氢氧火箭发动机 不稳定燃烧 数值模拟

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氢氧发动机非均匀圆孔头部气膜冷却数值模拟

11

作者 王太平 孙冰 +2 位作者 薛立鹏 刘迪 李林 《火箭推进》 CAS 2022年第4期1-12,共12页

氢氧火箭发动机燃烧室壁面热环境十分恶劣,头部气膜冷却是主要辅助冷却手段之一,圆孔头部气膜冷却是重要的设计方案。对圆孔型头部气膜进行了三维数值仿真研究,考虑推力室外部再生冷却的影响,通过全面数值实验分析了气膜流量占比、气膜... 氢氧火箭发动机燃烧室壁面热环境十分恶劣,头部气膜冷却是主要辅助冷却手段之一,圆孔头部气膜冷却是重要的设计方案。对圆孔型头部气膜进行了三维数值仿真研究,考虑推力室外部再生冷却的影响,通过全面数值实验分析了气膜流量占比、气膜孔直径和相邻气膜孔面积比等参数的影响,提出一种非均匀分布的圆孔头部气膜冷却方案。结果表明,在氢氧火箭发动机圆孔头部气膜冷却中,存在一个最佳吹风比使得头部区域冷却效果最好,最佳吹风比的值由气膜流量占比和气膜孔直径共同决定,最佳吹风比介于5.454~5.849之间;通过合理的非均匀圆孔气膜结构设计,控制相邻气膜孔面积比在0.6~0.8范围内,采用提出的非均匀气膜孔方案有利于提高燃烧室的整体性能。 展开更多

关键词 头部气膜冷却 非均匀气膜 气膜冷却效率 燃烧室 氢氧火箭发动机

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大推力氢氧发动机高模试验补氧燃烧过程仿真 被引量：1

12

作者 郭敬 张佳 +2 位作者 李茂 孔凡超 张家仙 《火箭推进》 CAS 2019年第6期17-22,共6页

为了研究液体火箭发动机试验富燃燃气安全处理方法,确保发动机试验过程的安全,通过对未来大推力氢氧发动机高模试验关键参数设计,确定富氢燃气补氧燃烧方案,并在此基础上建立大推力氢氧发动机高模试验富氢燃气补氧燃烧仿真模型,对补氧... 为了研究液体火箭发动机试验富燃燃气安全处理方法,确保发动机试验过程的安全,通过对未来大推力氢氧发动机高模试验关键参数设计,确定富氢燃气补氧燃烧方案,并在此基础上建立大推力氢氧发动机高模试验富氢燃气补氧燃烧仿真模型,对补氧燃烧过程进行仿真研究,研究补氧流量和液氧喷注角度对燃烧过程及高模系统的影响,以验证补氧燃烧方案的可行性。仿真结果表明补氧补燃方案可以安全处理发动机燃气中的富氢,保证高模试验安全。并且补氧量越大,燃烧长度越小,热防护难度增加;补氧喷注角度增加对氢燃尽长度影响不大,但使设备热防护难度增大。 展开更多

关键词 氢氧发动机 高模试验 氢气 补氧燃烧

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密闭容器漏热液氢饱和过程分析 被引量：2

13

作者 梁怀喜 韩战秀 李清 《火箭推进》 CAS 2018年第3期49-53,61,共6页

结合在氢氧火箭发动机及箭体组件试验过程中遇到实际情况,提出了液氢介质在密闭容器内饱和过程状态变化的问题,该问题的分析结果可以用于试验过程的安全评估。首先利用质量和能量守恒方程,对密闭容器内氢介质的饱和状态过程建立了数学模... 结合在氢氧火箭发动机及箭体组件试验过程中遇到实际情况,提出了液氢介质在密闭容器内饱和过程状态变化的问题,该问题的分析结果可以用于试验过程的安全评估。首先利用质量和能量守恒方程,对密闭容器内氢介质的饱和状态过程建立了数学模型;根据模型的数学解析结果对饱和过程进行了定性分析,提出了临界充满率的概念,发现了饱和状态过程可以分成完全汽化、完全液化、中间饱和平衡等不同的过程。然后结合一个典型的液氢试验的工程实例,利用数学模型对饱和过程的状态参数进行了计算,计算结果与定性分析非常吻合。最后总结了密闭容器内液氢的饱和状态过程的规律,指出液氢充满率低时液氢可以完全汽化、充满率高时液氢可以膨胀至完全充满;同时指出,对于试验导管90%的充满率下,液氢将膨胀并充满试验腔,容易出现超压破坏风险。 展开更多

关键词 氢氧火箭发动机 密闭容器 液氢 饱和过程分析

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推力室集合器导流结构均流效果仿真与优化 被引量：1

14

作者 张亚 谢恒 刘倩 《载人航天》 CSCD 北大核心 2022年第4期449-454,共6页

针对某膨胀循环氢氧火箭发动机推力室的集合器内周向流量分配不均匀问题,设计了一种集合器入口导流结构。采用FLUENT模型仿真得到的边区喷嘴流量分布均匀性结果为判据,对导流结构的具体几何参数进行优化,获得了导流片的最优结构参数。... 针对某膨胀循环氢氧火箭发动机推力室的集合器内周向流量分配不均匀问题,设计了一种集合器入口导流结构。采用FLUENT模型仿真得到的边区喷嘴流量分布均匀性结果为判据,对导流结构的具体几何参数进行优化,获得了导流片的最优结构参数。结果表明:优化后的导流结构可将外圈喷嘴流量分布均匀性偏差由-4.49%-1.05%收窄至-0.91%~1.12%;采用该导流结构可显著改善外圈氢喷嘴的流量分配均匀性,有助于解决由于流量分配不均导致的局部喷嘴烧蚀问题。 展开更多

关键词 氢氧火箭发动机 推力室 集合器 导流结构 数值仿真 优化

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再生冷却氢氧推力室传热计算方法研究与优化 被引量：2

15

作者 巩岩博 刘忠恕 +1 位作者 郑大勇 王维彬 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2019年第6期58-63,共6页

推力室传热计算对液体火箭发动机的研制非常关键,然而传统的再生冷却传热计算模型在针对氢氧火箭发动机时存在较大的误差。通过对推力室燃烧与流动过程的分析,并结合部件传热试验数据,考虑到雾化蒸发过程、燃气雷诺数大小以及普朗特数... 推力室传热计算对液体火箭发动机的研制非常关键,然而传统的再生冷却传热计算模型在针对氢氧火箭发动机时存在较大的误差。通过对推力室燃烧与流动过程的分析,并结合部件传热试验数据,考虑到雾化蒸发过程、燃气雷诺数大小以及普朗特数拟合公式计算偏差等因素的影响,提出改进的再生冷却传热计算模型。分别使用这两种模型对某型氢氧发动机推力室在不同工况下的传热过程开展计算,并与试车试验结果进行对比,发现改进的再生冷却传热模型具有更高的计算准确度和更好的针对不同工况的适用性。 展开更多

关键词 氢氧火箭发动机 推力室 再生冷却 对流传热 计算方法

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氢氧发动机中激波与爆轰波热力参数计算分析 被引量：2

16

作者 姜凯 何允钦 梁国柱 《火箭推进》 CAS 2017年第6期14-25,共12页

大扩张比氢氧发动机在地面试车时喷管中可能会出现激波,而在起动时刻燃烧室或燃气发生器中则很容易产生爆轰波,其对发动机的结构与工作状态会产生较大的影响。为准确地分析激波与爆轰波对氢氧发动机的影响,从热力参数层面进行计算分析,... 大扩张比氢氧发动机在地面试车时喷管中可能会出现激波,而在起动时刻燃烧室或燃气发生器中则很容易产生爆轰波,其对发动机的结构与工作状态会产生较大的影响。为准确地分析激波与爆轰波对氢氧发动机的影响,从热力参数层面进行计算分析,所有的计算都考虑热化学反应的影响。首先,在传统一维管流模型基础上引入化学平衡模型来计算和分析推进剂混合比和燃烧室压力对喷管扩张段中激波位置及热力参数影响的一般规律;然后,采用基于热化学平衡模型的C-J爆轰理论,计算和分析推进剂混合比、初温及初压对爆轰波的影响规律。计算分析表明:喷管扩张段中的激波位置与燃烧室压力呈线性关系,激波处的温度比相对于不考虑热化学反应时要低28%~38%,而压力比无明显区别,压力比与温度比在化学当量混合比时最小;爆轰波强度随着初压的升高、初温的降低而增强,在化学当量混合比时最强,初温30 K,初压1 MPa时爆轰压力最高可达220 MPa,温度可达4 500 K,波速超过3 000 m/s。得到的这两种波的规律和特点可以为发动机工程设计人员提供一定的参考。 展开更多

关键词 氢氧发动机 激波 爆轰波 热力参数 压比

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氢氧发动机C/SiC复合材料喷管延伸段设计研究 被引量：1

17

作者 杨岩 王朝晖 +3 位作者 李伟 王松 王晓丽 谢恒 《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第3期368-373,共6页

为推动C/SiC复合材料在液体火箭发动机喷管延伸段上的应用,基于国内C/SiC复合材料抗氧化烧蚀性能及预制体成型方案,综合考虑燃气热环境、喷管效率以及结构稳定性,对喷管结构进行了详细优化设计,设计的C/SiC喷管壁厚最薄处仅1.5 mm,结构... 为推动C/SiC复合材料在液体火箭发动机喷管延伸段上的应用,基于国内C/SiC复合材料抗氧化烧蚀性能及预制体成型方案,综合考虑燃气热环境、喷管效率以及结构稳定性,对喷管结构进行了详细优化设计,设计的C/SiC喷管壁厚最薄处仅1.5 mm,结构质量仅为18 kg,相比螺旋管束式排放冷却喷管减重约55%。模态仿真结果表明:设计生产的C/SiC喷管,一阶模态频率为26.941 Hz;材料弹性模量对喷管模态频率影响较大;通过大端增厚对提升喷管模态频率效果有限,必要时可对大端出口翻边,提高其动力学稳定性。 展开更多

关键词 氢氧发动机 C/SIC复合材料 喷管延伸段 结构模态

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某型氢氧火箭发动机射前预冷改进方案试验研究

18

作者 李锦江 姜冬玲 《低温工程》 CSCD 北大核心 2017年第4期73-78,共6页

为了简化射前操作流程,提高火箭发射可靠性,开展了针对某燃气发生器循环氢氧火箭发动机的射前预冷方案改进研究。研究使用了两台真实发动机,在向下倾斜45°的试验台上进行了8次真实介质下的预冷试验,其中6次进行了模拟任务剖面的预... 为了简化射前操作流程,提高火箭发射可靠性,开展了针对某燃气发生器循环氢氧火箭发动机的射前预冷方案改进研究。研究使用了两台真实发动机,在向下倾斜45°的试验台上进行了8次真实介质下的预冷试验,其中6次进行了模拟任务剖面的预冷和点火试验。试验表明,某型氢氧火箭发动机射前预冷由增压预冷改进为大流量自流预冷的方案是可行的,改进后预冷时间能够满足发射流程的要求,可以最大程度上避免液氧供应管路发生"间歇泉"不稳定现象。通过模拟任务剖面进行预冷试验,表明发动机点火前氢、氧系统均能达到预冷好条件,但氧涡轮端轴承后温度比改进前偏高。6次点火试验表明,改进后的射前预冷方案未对发动机点火、起动过程造成明显影响。 展开更多

关键词 氢氧火箭发动机 射前预冷 自流预冷 起动过程

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我国大推力氢氧发动机发展思考 被引量：19

19

作者 郑孟伟 岳文龙 +1 位作者 孙纪国 郑大勇 《宇航总体技术》 2019年第2期12-17,共6页

对国内外氢氧发动机发展历程进行综述,指出了国外氢氧发动机的发展规律和国内氢氧发动机的发展现状和差距。结合我国重型运载火箭应用需求、国内氢氧发动机技术基础和航天强国发展目标,论证了我国大推力氢氧发动机选择补燃循环技术方案... 对国内外氢氧发动机发展历程进行综述,指出了国外氢氧发动机的发展规律和国内氢氧发动机的发展现状和差距。结合我国重型运载火箭应用需求、国内氢氧发动机技术基础和航天强国发展目标,论证了我国大推力氢氧发动机选择补燃循环技术方案是恰当选择,还进一步给出了我国220t级补燃循环氢氧发动机的技术参数,提出了未来发展展望。 展开更多

关键词 大推力氢氧发动机 补燃循环 技术方案 发展展望

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高压氢氧火箭发动机推力室燃烧稳定性分析 被引量：5

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作者 刘倩 李敬轩 +4 位作者 孙纪国 梁炫烨 向小林 潘亮 郑孟伟 《火箭推进》 CAS 2022年第2期66-75,共10页

针对高压氢氧火箭发动机推力室不设置隔板喷嘴和声腔的结构方案,利用火焰传递函数+低阶声学模型的解耦预测仿真方法,分析了不同喷注参数和结构参数下燃烧室的燃烧稳定性裕度。采用非定常雷诺平均NS方程(URANS)计算同轴直流喷嘴非稳态燃... 针对高压氢氧火箭发动机推力室不设置隔板喷嘴和声腔的结构方案,利用火焰传递函数+低阶声学模型的解耦预测仿真方法,分析了不同喷注参数和结构参数下燃烧室的燃烧稳定性裕度。采用非定常雷诺平均NS方程(URANS)计算同轴直流喷嘴非稳态燃烧过程以获取火焰传递函数,其中采用Soave Redlich Kwong(SRK)状态方程计算密度等物性参数;考虑到同轴直流喷嘴的火焰长度与声波量级相当,采用分布式火焰结构进行火焰传递函数建模。采用商业软件COMSOL计算加载了火焰传递函数的燃烧室声学模态,使用模态增长率为评定标准,预测燃烧不稳定性。结果表明,给定不同燃气/氧喷注速度比、混合比、相对喷嘴压降、缩进深度比、富氢燃气喷前温度等各工况下,预测得到的燃烧室均未出现燃烧不稳定现象。在推力室设计中通过增加燃气/氧喷注速度比或降低燃烧室混合比,有利于提升燃烧稳定性裕度。所做工作为高压氢氧火箭发动机喷注器设计及燃烧稳定性裕度评估提供参考。 展开更多

关键词 高压氢氧火箭发动机 推力室 燃烧稳定性 数值仿真 火焰传递函数

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