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  • 简介:介绍了液氧/甲烷液喷器热试验情况,试验燃烧室压力7.1~7.4MPa,混合比3.5~3.9。研究了不同的喷嘴结构参数对燃烧性能和流量特性的影响。获得了燃烧效率、流量系数、振动、点火性能以及积炭特性等重要参数。

  • 标签: 液氧/甲烷 推力室 燃烧效率 同轴式喷嘴 试验
  • 简介:为了研究氢/液氧同轴直流式喷嘴的结构参数细节对燃烧特性的影响,对单喷嘴燃烧室的燃烧流场进行了数值模拟.重点研究了氧喷嘴缩进深度、氧喷嘴出口壁厚和氢氧喷速度比3个参数对燃烧效率和稳定性的影响规律.研究表明:上述喷嘴结构参数细节是影响氢/液氧同轴直流式喷嘴燃烧特性的重要因素,其中适当提高氧喷嘴缩进深度或氢氧喷速度比对燃烧效率有显著改善,而适当提高氧喷嘴出口壁厚对燃烧稳定性有显著改善.

  • 标签: 气氢 液氧 同轴直流式喷嘴 燃烧特性 燃烧流场 数值模拟
  • 简介:参阅国外文献并利用国内研究试验结果,论述了直流式喷器的基本型式,给出了设计方法,包括喷嘴排列设计、排列计算.从喷器设计的角度出发,提出了解决燃烧性能、燃烧不稳定性和冷却问题的途径;叙述了喷器的制造工艺过程及加工方法.

  • 标签: 直流式喷注器 结构型式 排列设计 制造工艺 液体火箭发动机 推力室
  • 简介:超燃冲压发动机的支板在高飞行马赫数下工作时,面临着非常严峻的热环境。对飞行马赫数为8时的支板热环境进行了研究,得到了前缘钝化半径与支板表面温度的关系;随后,对不同喷总压,喷孔尺寸和喷总温下的逆向喷进行了数值模拟。数值模拟的结果表明,提高喷总压和增大喷孔尺寸都有助于降低支板表面温度,在喷总温上升到1000K时,逆向喷仍然具有较好的热防护性能。

  • 标签: 热环境 支板 逆向喷注 热防护
  • 简介:本文介绍了在喷管超音速段有气体沿切向缝隙喷的火箭发动机喷管流场计算方法,同时还提供了无喷的喷管流场计算。计算结果与试验数据相符,证明该计算方法有效。文中对发生器气体喷入实际发动机超音速段的喷管流场进行了分析,分析中假设使用了两类推进剂:氧/氢、氧/甲烷,以氧/氢和氧/甲烷的燃烧产物作为发生器气体。数值计算结果表明,在喷管超音速段有气体喷的情况下,由于粘性引起的真空比冲损失比没有喷的喷管损失小。

  • 标签: 火箭发动机喷管 气体喷射 喷管效率
  • 简介:采用计算流体力学方法数值模拟了某型液体火箭发动机燃气发生器氧腔内部流动,详细分析了氧腔内部的三维流动特性。从压力分布等方面分析了造成喷嘴流量分布不均匀的原因,并据此对发生器结构进行了改进,结果表明喷嘴流量分配均匀性得到了明显改善。

  • 标签: 燃气发生器 氧腔 流动特性 流量分配
  • 简介:针对超音速飞行器冲压发动机高马赫数、长航时的特点,结合工程计算方法和设计思想,建立了燃烧室缝槽膜冷却过程一维计算模型,详细研究了各主要因素对膜冷却效果的影响,并给出了某型冲压发动机高温燃烧室缝槽膜冷却结构参考设计方案。结果表明,通过改善结构布局,合理分配缝隙冷气流量,可以有效地提高气膜冷却效果、降低壁温,适应高温燃气参数分布对隔热屏的热防护要求。

  • 标签: 冲压发动机 燃烧室 气膜冷却 壁温计算
  • 简介:高空点火瞬态过程是液氧/甲烷火箭发动机工作过程中流动非常复杂、燃烧很不稳定的阶段。为了验证喷流量不均是否为导致点火压力峰升高的重要因素,采用瞬态仿真对该过程进行数值模拟。在无喷不均的情况下,得到了推力室各特征截面的温度和压力分布的时序演化,以及推力室侧壁及喷器面上给定测点的压力分布时序,揭示了高空点火过程中着火点的位置特征及压力波在喷器面的振荡过程。接下来设置了喷流量不均的多种工况,发现喷流量不均不会改变推力室侧壁最大压力峰值,只是改变最大压力峰值位置,但却明显增强了压力波对喷器面的冲击,尤其使以隔板为界的内圈喷嘴所受的平均最大压力峰值达到了推力室稳态压力的30倍,从而验证了喷流量不均是引起点火烧蚀的一个重要因素。

  • 标签: 喷注流量不均 点火压力峰 高空点火过程 液氧/甲烷火箭发动机 瞬态仿真
  • 简介:针对换热器设计中如何合理兼顾传热效率和压力损失的难题,以矩形流通截面的燃气-水列管式换热器为对象.从理论上分析了设计参数之间的内在联系。揭示了换热面积与燃气流通面积、横向管间距、换热管直径之间的匹配关系.建立了基于压力损失和传热计算的耦合设计方法。这种方法已成功应用于某大型燃气冷却器的设计,也可供其它换热器设计时参考。

  • 标签: 换热器 传热 压力损失 耦合设计
  • 简介:采用放大的叶片模型,利用大尺寸低速线性叶栅风洞进行实验,测量了涡轮工作叶片表面不同位置处6排膜孔的流量系数,研究了不同吹风比、密度比和雷诺数对流量系数的影响。结果表明:(1)用二次流与主流的动量比来描述膜孔流量系数的变化规律较为恰当。该参数可以综合吹风比和密度比的影响;(2)膜孔流量系数随动量比的增大而增加,在小动量比下,影响尤为明显;(3)叶片表面不同位置处膜孔的流量系数有较大的差别。表明膜孔出口处的流动状态对流量系数有较大的影响。

  • 标签: 涡轮叶片 气膜冷却 动量比 实验 流量系数
  • 简介:本文研究了不同的引气量和可调静子叶片安装角对压气机性能的影响.结果表明:压气机中间级引使压气机总流量和稳定工作范围增加,并且产生一个效率最高的最佳引气量,但对压比的影响不明显.

  • 标签: 引气量 试验研究 流量 压气机 压比
  • 简介:采用Realizablek-ω紊流模型,在SIMPLE算法的基础上,利用有限体积法对控制方程进行离散,数值研究了开槽姊妹孔在不同吹风比时,对平板膜冷却和传热性能的影响,得到了不同截面上的涡量图和不同吹风比下的冷却效率云图及努赛尔数分布,并与相同条件下不开槽姊妹孔计算结果进行了比较分析。结果表明:各吹风比下,相比于不开槽姊妹孔,开槽姊妹孔能提高近冷却孔出口区域的膜冷却效率,并优化膜在热表面上的分布。

  • 标签: 气膜冷却 开槽姊妹孔 传热性能 吹风比 努赛尔数 数值模拟
  • 简介:为实现运载火箭无毒、无污染、低成本和高可靠的目标,研制了新一代运载火箭辅助动力系统氧/煤油无毒姿控发动机。经过多年攻关,氧/煤油系列发动机技术研究工作取得突破性进展,具有可靠的稳态及脉冲工作性能,达到了工程应用要求。首先介绍了氧/煤油系列60N,150N和300N3种推力发动机的技术方案和关键技术,重点介绍了关键技术的研究情况,包括点火技术、轻小型电点火器技术、燃烧技术、冷却技术以及高温抗氧化涂层技术等,最后给出了发动机热试车情况,并对3种推力发动机的主要性能进行了总结。氧/煤油发动机为国内首个达到工程应用要求的无毒姿控发动机。

  • 标签: 气氧/煤油发动机 姿控 点火
  • 简介:建立不同结构参数的柱面膜密封跑道数值分析模型,基于FLUENT软件计算密封的泄漏率和气膜浮升力,采用正交试验法确定柱面膜密封性能仿真试验方案。根据多指标正交仿真试验计算结果,采用多元线性回归方法建立人字槽柱面膜密封跑道泄漏率性能指标的目标函数;运用MATLAB软件在各结构参数限定范围内求解其极值,并得到极值对应的结构参数;将优化后的结构参数构造的数值分析模型输入FLUENT中,对计算结果进行检验,证明了优化设计的可靠性。

  • 标签: 气膜密封跑道 结构参数 正交试验法 多元线性回归 优化设计
  • 简介:本文对燃烧过程进行探索,而燃烧过程决定了液体火箭发动机的燃烧不稳定性.为了深入地阐明燃烧不稳定性机理,采用一种能够准确预测各种擅击式喷器的推力室最可能维持的燃烧不稳定性振型的经验相关式,与特征时间分析法结合,形成一个燃烧稳定性的试验研究大纲.在初步研究结果的基础上,对撞击式喷器射流的雾化特点进行广泛而深入的研究.在冷试中测量了液雾扇破碎长度、液滴尺寸分布以及雾化频率.观测到三种非常有意义的现象:雾化频率与稳定性相关式所预测的最可能发生的燃烧不稳定性的频率相似;随着平均液滴直径尺寸的增加,所预测的稳定燃烧的裕度相应增加;随着液滴尺寸分布的散布度的增加,所预测的稳定燃烧的裕度也相应增加.这些所观察到的现象与燃烧不稳定性理论相当一致,从而说明,周期性的雾化过程和高的能量释放密度是燃烧不稳定性机理中的两个关键因素.

  • 标签: 液体火箭发动机 燃烧不稳定性
  • 简介:为拓展某小型部分进亚声速涡轮的应用能力,要求进一步提高其气动性能。使用Numeca商用计算流体力学软件建立了原型部分进气涡轮流道的全环域网格,进行了流场的粘性数值仿真,通过与相同叶型全周进式涡轮的流场对比分析,揭示了部分进式涡轮的流动机理和流动损失分布规律。在流场结构研究的基础上,对原型涡轮的动叶进行了改型优化,将动叶叶型由原来的纯冲击式叶型改为略带反力度的叶型,流场仿真结果表明涡轮效率提高了5个百分点。通过对改型前后2种部分进式涡轮气动参数分布情况的对比分析,表明略带反力度的动叶叶型能有效减小部分进式涡轮非进扇区动叶通道内的回流损失,对提高涡轮性能有利,可为同类涡轮的气动设计提供参考。

  • 标签: 亚声速涡轮 部分进气 流动损失 优化
  • 简介:利用课题组自主开发的三维非结构隐式N—S计算软件CU—Turbo,采用热耦合计算方法,对MarkⅡ内冷径向涡轮导向叶片、带膜冷却涡轮导叶MTl的流场和温度场进行了数值模拟。计算过程中,隐式时间推进中Jacobians矩阵采用对Roe通量的一种近似方法求解。结果表明,计算值与试验值吻合良好,验证了热耦合计算方法的实用性和有效性,为涡轮工程设计提供了一种新的计算分析方法;涡轮叶片通道内附面层的不同流动状态及膜冷却,对当地换热都有很大的影响。

  • 标签: 涡轮叶片 气热耦合 气膜冷却 隐式时间推进 非结构网格
  • 简介:利用流体计算软件模拟涡轮级间燃烧室(ITB)三维两相燃烧流场。对比分析无引式ITB与传统ITB性能及流场分布。采用Realizablek—s模型模拟湍流黏性,离散相模型追踪油珠运动轨迹,非预混平衡化学反应模型模拟燃烧过程。计算结果表明:无引式ITB除总压损失比传统ITB的稍大外,其它指标均与传统ITB的相当;但由于该方案不需要额外引,故提升了ITB发动机性能及应用价值。

  • 标签: 涡轮级间燃烧室 无引气式 离散相模型 非预混平衡化学反应 数值仿真
  • 简介:详尽研究了一个简化空气雾化器所产生的流场。此雾化器可在复合非涡流及涡流的空气流场中形成环状液膜。合成雾化产生的液滴尺寸及速度由二维多谱勒相位粒子分析仪测量。测量位置沿轴向由喷嘴到下游8mm至150mm范围内分布。采用激光测速仪测量了相参数。同时也试验了此类型空气雾化器涡流对液滴运动的作用。结果表明雾化过程对相作用显著。

  • 标签: 简化雾化器