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高超声速飞行与TBCC方案简介 被引量:29
1
作者 陈大光 《航空发动机》 2006年第3期10-13,共4页
介绍了TBCC(燃气涡轮发动机为基础的联合(组合)循环)方案,以及以TBCC发动机为动力装置的高超声速攻击机方案。
关键词 涡轮基组合循环 涡轮加速器 冲压发动机 变循环发动机
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冲压发动机燃烧室热防护技术 被引量:24
2
作者 任加万 谭永华 《火箭推进》 CAS 2006年第4期38-42,47,共6页
冲压发动机燃烧室热防护是其关键技术之一。隔热层烧蚀冷却、气膜冷却是冲压发动机常用的冷却方式。随着飞行器飞行马赫数和射程的增加,燃烧室的热防护问题越来越突出,必须发展先进的冷却技术才能适应其工作要求。提出了解决问题的三个... 冲压发动机燃烧室热防护是其关键技术之一。隔热层烧蚀冷却、气膜冷却是冲压发动机常用的冷却方式。随着飞行器飞行马赫数和射程的增加,燃烧室的热防护问题越来越突出,必须发展先进的冷却技术才能适应其工作要求。提出了解决问题的三个途径:发展先进的耐热材料、采用新的火焰筒冷却技术、提高传统的气膜冷却效率。 展开更多
关键词 冲压发动机 燃烧室 热防护 冷却技术
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火焰稳定器综述 被引量:27
3
作者 金莉 谭永华 《火箭推进》 CAS 2006年第1期30-34,共5页
火焰稳定器是冲压发动机的一个重要部件。简要介绍了火焰稳定器的工作原理和国外的应用概况;重点论述了已经在冲压发动机和航空发动机加力燃烧室上应用的几种火焰稳定器的结构特点、流场特征和应用情况,还对另外几种未能实际应用的火焰... 火焰稳定器是冲压发动机的一个重要部件。简要介绍了火焰稳定器的工作原理和国外的应用概况;重点论述了已经在冲压发动机和航空发动机加力燃烧室上应用的几种火焰稳定器的结构特点、流场特征和应用情况,还对另外几种未能实际应用的火焰稳定器进行了一般评论;最后简要总结了各种火焰稳定器的使用范围。 展开更多
关键词 冲压发动机 火焰稳定器 结构特点 使用
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涡轮-冲压组合发动机技术发展浅析 被引量:20
4
作者 李刚团 李继保 周人治 《燃气涡轮试验与研究》 2006年第2期57-62,共6页
为了确定发展高超声速涡轮-冲压组合发动机的基本思路和分解关键技术,通过对涡轮-冲压组合发动机的基本概念和原理分析,以及国内外发展情况和应用前景等分析,提出了我国发展涡轮-冲压组合发动机的基本思路和需要解决的关键技术。
关键词 涡轮发动机 冲压发动机 组合发动机 高超声速
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二维弯曲等截面管道中的激波串特性研究 被引量:17
5
作者 谭慧俊 郭荣伟 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1039-1045,共7页
利用Carroll的试验数据验证了数值方法的有效性之后,对二维等截面弯曲管道中激波串的特性进行了数值模拟试验,研究了管道弯曲对激波串的结构与特征长度、壁面沿程静压分布、出口截面马赫数与总压恢复、反压特性等的影响,研究中考虑了不... 利用Carroll的试验数据验证了数值方法的有效性之后,对二维等截面弯曲管道中激波串的特性进行了数值模拟试验,研究了管道弯曲对激波串的结构与特征长度、壁面沿程静压分布、出口截面马赫数与总压恢复、反压特性等的影响,研究中考虑了不同的进口马赫数和边界层厚度。结果表明,管道弯曲对流动的对称性有着明显影响,当马赫数较高时(如Ma_o=2.45)合适程度的管道弯曲有利改善直管道已有的流动不对称,使激波串长度缩短。管道弯曲能够有效抑制出口压力变化所导致的出口截面马赫数的大幅波动,考虑到低压比时(出口Ma_e>1)直、弯管道之间总压恢复系数存在明显差距,而当压比较高时(出口Ma_e<1)两者相当接近,因此亚燃发动机的超声速扩压器可适当使用大曲率以缩短管道的轴向长度。另外,鉴于弯曲管道与直管道内激波串长度之间的明显差异,已有的基于直管道的激波串长度经验公式不能很好地适用于弯曲管道。 展开更多
关键词 弯曲管道 等截面 激波串 进气道 隔离段 冲压发动机
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用于冲压发动机补燃室热防护的硅橡胶绝热层研究 被引量:19
6
作者 张艳 陈国辉 王吉贵 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2007年第3期65-68,共4页
通过分析影响冲压发动机补燃室热防护层性能的因素,研究了粉状填料和纤维填料对硅橡胶绝热层耐烧蚀性能的影响和填料的组合作用;研究了硅橡胶绝热层与发动机壳体的粘接性能,将几种偶联剂对绝热层与壳体粘接性能的影响进行了对比。结果表... 通过分析影响冲压发动机补燃室热防护层性能的因素,研究了粉状填料和纤维填料对硅橡胶绝热层耐烧蚀性能的影响和填料的组合作用;研究了硅橡胶绝热层与发动机壳体的粘接性能,将几种偶联剂对绝热层与壳体粘接性能的影响进行了对比。结果表明,通过有机填料与无机填料以及纤维的共同作用,可以显著提高硅橡胶绝热层的耐烧蚀性能,降低其烧蚀率;WD-60偶联剂可显著提高硅橡胶与钢的粘接强度。初步探索出适合于冲压发动机补燃室热防护所用的硅橡胶绝热层配方。 展开更多
关键词 应用化学 冲压发动机 硅橡胶 热防护
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高超声速混合模块冲压发动机亚燃模块进气道的高焓风洞试验研究 被引量:15
7
作者 谭慧俊 郭荣伟 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期783-790,共8页
对适用于轴对称混合模块发动机的亚燃模块进气道(工作马赫数范围3~6)进行了马赫6级高焓风洞试验研究,获得了进气道在不同反压下的性能参数及沿程静压分布。实验数据显示,进气道的流量系数在0.98以上,喉道截面的总压恢复系数为0.52,平... 对适用于轴对称混合模块发动机的亚燃模块进气道(工作马赫数范围3~6)进行了马赫6级高焓风洞试验研究,获得了进气道在不同反压下的性能参数及沿程静压分布。实验数据显示,进气道的流量系数在0.98以上,喉道截面的总压恢复系数为0.52,平均马赫数为2.68,临界状态附近进气道出口平均马赫数低达0.432,对应的总压恢复系数为0.171,反压为自由流静压的267.56倍,为亚燃室的高效、稳定燃烧及亚/超燃室的匹配工作创造了良好的条件。当进气道处于超声速通流状态时,内通道上、下壁面静压沿流向大幅波动且波峰/波谷互相交错,通道的弯曲使得上壁面静压整体比下壁面要高。与等截面管道的反压特性不同,该进气道三维弯曲扩张管道出口的平均马赫数随着反压的增加单调下降,总压恢复系数则随反压的增加先下降后缓慢增加,直至进气道喘振。另外,研究中来流总压由3.0MPa变化到5.5MPa,进气道的性能参数及内部流态无明显变化。 展开更多
关键词 高超声速进气道 亚燃发动机 混合模块发动机 风洞试验
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高超声速飞机动力需求探讨 被引量:17
8
作者 左林玄 张辰琳 +2 位作者 王霄 卢恩巍 朱伟 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期70-86,共17页
近年来,随着高超声速技术的长足进步,特别是在超燃冲压技术逐渐面向工程化的背景下,关于高超声速飞机及其动力系统的讨论也频繁出现。为了在宽速域条件下工作,基于不同热力循环工作模式的组合动力系统相继被提出,高超声速飞机的动力发... 近年来,随着高超声速技术的长足进步,特别是在超燃冲压技术逐渐面向工程化的背景下,关于高超声速飞机及其动力系统的讨论也频繁出现。为了在宽速域条件下工作,基于不同热力循环工作模式的组合动力系统相继被提出,高超声速飞机的动力发展形式出现了百花齐放、百家争鸣的局面,也对高超声速飞机动力系统的选型提出了巨大挑战。通过对飞机发展史及高超声速相关发展技术的综述,阐述了现阶段组合动力是高超声速飞机动力主要发展方向这一结论,针对高超声速飞机需求,梳理和分析了几种高超声速组合动力系统的工作原理、工作特性及优缺点,并展望了采用组合动力系统对未来高超声速飞机研究带来的挑战。随着飞行速度的提高,高超声速飞机和动力系统的一体化势在必行。 展开更多
关键词 高超声速飞机 组合动力 涡轮基组合循环(TBCC) 火箭基组合循环(RBCC) 冲压发动机 飞/发一体化
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采用固体燃料的超燃冲压发动机研究进展 被引量:15
9
作者 吕仲 夏智勋 +1 位作者 刘冰 刘元春 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1973-1984,共12页
对采用固体燃料的超燃冲压发动机构型方案进行了归纳总结,详细的介绍了不同构型方案的发展历程和研究现状.针对固体燃料构型、双燃烧室构型和固体火箭构型3种不同构型的工作特点,分析了各自的优势和存在的问题,并在此基础上对其后续的... 对采用固体燃料的超燃冲压发动机构型方案进行了归纳总结,详细的介绍了不同构型方案的发展历程和研究现状.针对固体燃料构型、双燃烧室构型和固体火箭构型3种不同构型的工作特点,分析了各自的优势和存在的问题,并在此基础上对其后续的研究提出了建议.研究认为:固体燃料构型方案虽能实现固体燃料在超声速气流中的点火及稳定燃烧,但燃料燃烧效率较低,且难以长时间稳定工作;固体火箭构型方案有利于燃料的点火和稳定燃烧,可实现发动机的长时间稳定工作,具有更好的研究和应用前景. 展开更多
关键词 冲压发动机 固体燃料 固体火箭 双燃烧室 超声速燃烧
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冲压发动机超声速进气道流动自激振荡研究 被引量:15
10
作者 刘占生 张云峰 田新 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1595-1602,共8页
当冲压发动机超声速进气道工作在一定条件下时,会出现自激振荡现象.采用数值模拟方法研究了某超声速进气道结构的自激振荡现象,分析了振荡时进气道内流场的变化过程.研究表明发生自激振荡时进气道中流动产生大幅脉动,造成进气道壁板结... 当冲压发动机超声速进气道工作在一定条件下时,会出现自激振荡现象.采用数值模拟方法研究了某超声速进气道结构的自激振荡现象,分析了振荡时进气道内流场的变化过程.研究表明发生自激振荡时进气道中流动产生大幅脉动,造成进气道壁板结构承受周期变化的气动载荷,载荷振荡频谱中包含多个特征频率,其与声模态频率相重合,表明自激振荡现象与声模态的相关性. 展开更多
关键词 冲压发动机 进气道 自激振荡 声模态 流动分离 计算流体力学(CFD)
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宽马赫数固冲二元进气道设计与研究 被引量:14
11
作者 刘晓伟 何国强 秦飞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1577-1582,共6页
针对宽马赫数固体火箭冲压发动机用二元进气道设计开展研究,提出了一种从低维到高维的逐步优化设计方法,即首先经过若干合理假设建立一维计算模型,利用遗传算法得到一个以总压恢复系数最大为目标的一维优化结果;在二维和三维设计中,选... 针对宽马赫数固体火箭冲压发动机用二元进气道设计开展研究,提出了一种从低维到高维的逐步优化设计方法,即首先经过若干合理假设建立一维计算模型,利用遗传算法得到一个以总压恢复系数最大为目标的一维优化结果;在二维和三维设计中,选取关键影响因素进行详细分析以不断改善一维优化结果。最终给出一套完整、高效的亚燃冲压二元进气道设计方法。设计过程验证了一维计算模型和关键影响因素选取的合理性,给出了进气道性能随这些关键影响因素的变化规律。 展开更多
关键词 冲压发动机 二元进气道 优化设计 遗传算法 数值模拟
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X型布局导弹冲压发动机攻角特性数值研究 被引量:12
12
作者 白鹏 朱守梅 +3 位作者 李稳绪 孟宇鹏 周伟江 马汉东 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期99-103,共5页
冲压发动机是导弹设计者关心的重要问题之一。在实际飞行中为了有效的跟踪和攻击目标,必然要面对带攻角的情况。为了更好的模拟弹体、进气道和掺混段一体化影响,本文采用二阶迎风隐式TVD格式,内外流分区耦合求解可压缩N S方程,数值模拟... 冲压发动机是导弹设计者关心的重要问题之一。在实际飞行中为了有效的跟踪和攻击目标,必然要面对带攻角的情况。为了更好的模拟弹体、进气道和掺混段一体化影响,本文采用二阶迎风隐式TVD格式,内外流分区耦合求解可压缩N S方程,数值模拟了掺混段出口压力与来流压力比为P P∞=4 2超临界状态下,二元方形截面"X"型布局一体化通气模型复杂流场。计算了不同攻角对冲压发动机性能和流场所产生的影响,并对结果进行了比较和分析。 展开更多
关键词 内外流场 一体化布局 冲压发动机 数值模拟
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双下侧布局二元超声速进气道掺混气动特性 被引量:12
13
作者 谢旅荣 郭荣伟 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1287-1295,共9页
针对一种冲压发动机用设计飞行马赫数范围为2.5~3.5的双下侧布局二元超声速进气道掺混气动特性开展了高速风洞实验和一体化数值仿真研究。研究结果表明:(1)在混和段内气流是通过两股气流的撞击以及横截面上二次流形成的旋涡不断掺混... 针对一种冲压发动机用设计飞行马赫数范围为2.5~3.5的双下侧布局二元超声速进气道掺混气动特性开展了高速风洞实验和一体化数值仿真研究。研究结果表明:(1)在混和段内气流是通过两股气流的撞击以及横截面上二次流形成的旋涡不断掺混的,这也是混和段气流损失的主要原因。采用二元进气道的双下侧布局在整个混和段内气流除了在射流区内不均匀外,在1.5D截面至掺混段出口截面4.5D处慢慢趋向均匀。(2)掺混段出口截面与进气道出口截面总压恢复系数变化规律一致。随着来流马赫数和侧滑角的增大,掺混段出口截面总压恢复系数均是逐渐下降,而随着迎角的增大其总压恢复系数是提高的。(3)导流段损失和混和段损失均随着来流马赫数和侧滑角的增大而增大,整个掺混段损失增大。而随着迎角的增大,由于导流段损失逐渐下降,混和段损失变化不大,所以整个掺混段损失是降低的。(4)随着导流角的增加,进气道的总压恢复系数几乎未受影响,而掺混段的总压损失呈线性提高。研究范围内随着导流角的增大,气流导流段的总压损失几乎不变的,而由于径向速度分量增大,混和段损失增加,同时掺混出口截面承受反压能力降低。 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 冲压发动机 双下侧布局 二元超声速进气道 掺混气动特性 气流入射角
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Research status of key techniques for shock-induced combustion ramjet(shcramjet) engine 被引量:9
14
作者 HUANG Wei,QIN Hui,LUO ShiBin & WANG ZhenGuo Institute of Aerospace & Materials Engineering,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2010年第1期220-226,共7页
As one of the most promising propulsion systems in the future,shock-induced combustion ramjet engine can remedy the disadvantages in the integrated design of scramjet engine and airframe.It can shorten the length of t... As one of the most promising propulsion systems in the future,shock-induced combustion ramjet engine can remedy the disadvantages in the integrated design of scramjet engine and airframe.It can shorten the length of the combustor,lighten the structure weight of the engine and keep better performance in a broad range of flight Mach number.The elementary principle of shock-induced combustion ramjet engine is introduced.The key technologies of this kind of propulsion system are described,while their research status is presented in detail.Suggestion on the development of shcramjet engine in China is put forward. 展开更多
关键词 aerospace PROPULSION system shock-induced combustion ramjet ENGINE PREMATURE ignition PREMIXED efficiency DENOTATION
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冲压发动机增程榴弹绕流流场数值分析 被引量:9
15
作者 鞠玉涛 周长省 朱福亚 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期219-221,共3页
数值模拟的控制方程为雷诺平均的可压缩纳维尔—斯托克斯(Navier-Stokes)方程,湍流模型采用k-ε两方程模型,数值格式为二阶迎风格式。得到了冲压发动机增程炮弹的流场结构,结果表明:冲压发动机增程炮弹在高超音速下阻力系数无明显变化,... 数值模拟的控制方程为雷诺平均的可压缩纳维尔—斯托克斯(Navier-Stokes)方程,湍流模型采用k-ε两方程模型,数值格式为二阶迎风格式。得到了冲压发动机增程炮弹的流场结构,结果表明:冲压发动机增程炮弹在高超音速下阻力系数无明显变化,而在亚音速和低超音速下,阻力系数提高。 展开更多
关键词 流体力学 冲压发动机 弹丸 数值模拟 空气动力学
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几何结构可调的亚燃冲压发动机性能研究 被引量:10
16
作者 梁俊龙 吴宝元 李斌 《火箭推进》 CAS 2010年第2期1-4,19,共5页
液体亚燃冲压发动机结构简单、推重比高,是高动态临近空间飞行器的最佳动力装置,临近空间飞行器的飞行速度范围宽、距离远,亟需采用几何结构可调技术来提高冲压发动机的性能。本研究对具有固定、连续可调进气道和尾喷管的冲压发动机性... 液体亚燃冲压发动机结构简单、推重比高,是高动态临近空间飞行器的最佳动力装置,临近空间飞行器的飞行速度范围宽、距离远,亟需采用几何结构可调技术来提高冲压发动机的性能。本研究对具有固定、连续可调进气道和尾喷管的冲压发动机性能进行了计算和比较。结果表明,采用连续可调喷管的冲压发动机的性能大大优于固定几何结构的冲压发动机,进气道可调带来的冲压发动机性能增加远小于喷管连续可调带来的发动机性能增加。 展开更多
关键词 可调进气道 可调喷管 亚燃冲压发动机 性能
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先进旋涡燃烧室钝体结构参数选择的数值分析 被引量:10
17
作者 孙海俊 曾卓雄 徐义华 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第6期99-102,共4页
为确定先进旋涡燃烧室前后钝体结构参数的最佳匹配关系,运用数值模拟方法对不同钝体结构参数影响下的燃烧室冷态流动进行了研究。结果表明,模型Ⅰ中的钝体布置方式具有较好的流动特性,且当钝体结构参数当量比为H1/H2=0.7、S/H1=0.6时,... 为确定先进旋涡燃烧室前后钝体结构参数的最佳匹配关系,运用数值模拟方法对不同钝体结构参数影响下的燃烧室冷态流动进行了研究。结果表明,模型Ⅰ中的钝体布置方式具有较好的流动特性,且当钝体结构参数当量比为H1/H2=0.7、S/H1=0.6时,凹腔内旋涡稳定性高,燃烧室总压损失系数小;AVC结构参数的选择不能完全照搬TVC稳定驻涡形成结构关系式,需要区别对待。 展开更多
关键词 冲压发动机 旋涡燃烧室 结构参数 湍流 总压损失
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进气道入口形状对冲压发动机性能影响数值研究 被引量:9
18
作者 白鹏 朱守梅 +3 位作者 孟宇鹏 李稳绪 马汉东 周伟江 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期71-75,共5页
进气道是冲压发动机设计中非常重要的环节,其入口设计会直接影响冲压发动机的总压恢复系数σ和流量系数φ等重要性能。本文采用二阶迎风隐式TVD格式,内外流分区耦合求解可压缩N-S方程,数值模拟了掺混段出口压力与来流压力比为P/P∞=4.2... 进气道是冲压发动机设计中非常重要的环节,其入口设计会直接影响冲压发动机的总压恢复系数σ和流量系数φ等重要性能。本文采用二阶迎风隐式TVD格式,内外流分区耦合求解可压缩N-S方程,数值模拟了掺混段出口压力与来流压力比为P/P∞=4.2超临界状态下,二元方形截面“X”型布局进气道、弹体和掺混段一体化通气模型复杂流场。计算比较了两种不同二元进气道入口形状流场和冲压发动机总压恢复系数σ、流量系数φ的结果,对其产生的原因进行了分析。 展开更多
关键词 内外流场 一体化 冲压发动机 进气道 入口
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碳氢燃料超燃研究与应用 被引量:8
19
作者 司徒明 《流体力学实验与测量》 EI CSCD 2000年第1期43-50,共8页
通过分析与试验表明 ,技术风险小、性能可靠、近期能够实现的、以煤油为燃料的弹用冲压发动机是一种适宜于飞行Ma =6左右的高超声速导弹的推进装置。采用尾喷管几何喉道可调的方法 ,有利于提高煤油冲压发动机亚燃工况的性能 ,满足飞行... 通过分析与试验表明 ,技术风险小、性能可靠、近期能够实现的、以煤油为燃料的弹用冲压发动机是一种适宜于飞行Ma =6左右的高超声速导弹的推进装置。采用尾喷管几何喉道可调的方法 ,有利于提高煤油冲压发动机亚燃工况的性能 ,满足飞行器对低马赫数 (Ma=2 5左右 )接力与加速状态推力特性的要求。 展开更多
关键词 煤油 导弹 双燃料 冲压发动机 高超声速飞行器 碳氢燃料
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冲压发动机针刺C/SiC喷管的烧蚀行为研究 被引量:8
20
作者 李志永 郑日恒 +4 位作者 李立翰 刘小瀛 陈超 陈博 陈静敏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期956-961,996,共7页
为探索C/SiC喷管在固液冲压发动机上应用的可行性以及固液冲压发动机工作环境下的烧蚀行为,对冲压发动机针刺C/SiC复合材料喷管进行了研究。研究结果表明:针刺C/SiC复合材料喷管能够适应冲压发动机富氧、长时间的工作环境;C/SiC复合材... 为探索C/SiC喷管在固液冲压发动机上应用的可行性以及固液冲压发动机工作环境下的烧蚀行为,对冲压发动机针刺C/SiC复合材料喷管进行了研究。研究结果表明:针刺C/SiC复合材料喷管能够适应冲压发动机富氧、长时间的工作环境;C/SiC复合材料喷管入口段和扩张段存在轻微的氧化,喉部以热化学烧蚀为主,收敛段以热化学烧蚀和热机械侵蚀为主;收敛段为整个喷管的薄弱环节,应根据不同的工作条件和烧蚀机理,对C/SiC喷管的厚度进行分别设计。 展开更多
关键词 冲压发动机 喷管 烧蚀行为
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