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  • 简介:介绍了液氧/甲烷液喷注器热试验情况,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:简要介绍了国外液氧/甲烷发动机的研究情况.重点论述了甲烷的特点及它用作液体燃料的优缺点.液氧/甲烷发动机具有较高的性能,甲烷有好的再生冷却性能,是一个可供选择的推进剂组合.但由于其密度比冲比液氧/煤油发动机低,使用安全性也不如煤油;性能又比液氧/液氢发动机低,这些都限制了液氧/甲烷发动机的发展和应用.迄今为止,还没有一个液氧/甲烷发动机型号开展研制工作,因而也就不可能有其使用的历史.

  • 标签: 甲烷特性 液氧/甲烷发动机 综合评述
  • 简介:为研究微小推力室的工作特点,建立了双组元微小推力室的地面实验装置和数据采集系统。在内径为4mm,喉部直径为0.4mm的微小推力室内,采用氧气和甲烷气体作为推进剂进行了点火热试车.实时测量燃烧室压力和壁面的温度分布。实验结果表明,在燃工况下.随着混合比的升高.燃烧温度和燃烧室压力逐渐升高;当混合比一定时,随着总流量的增加,燃烧室压力增加,微小推力室的推力和比冲也在升高。微小推力室的真空推力达到120mN.真空比冲达到了240s。

  • 标签: 微小推力室 双组元火箭发动机 热试车 甲烷 氧气
  • 简介:液氧/甲烷推进剂组合凭借其比冲性能、绿色无毒、空间贮存特性及原位资源利用等综合性能高的优势,被NASA选定为未来化学空间推进的主要发展方向。Morpheus着陆器顺利在肯尼迪航天中心完成自由飞行与自主着陆试验,标志着NASA的液氧/甲烷空间推进技术达到了从单项技术开发走向系统集成应用的新里程碑。介绍了Morpheus着陆器的研制历程与研发模式,针对其采用的液氧/甲烷轨姿控一体化推进系统,详细介绍了系统构成、推进剂输送方案和供应管路热控方案,以及可变推力主发动机和滚动控制发动机的设计原则、研制历程、涉及的主要技术问题与解决措施等。

  • 标签: 星球着陆器 空间推进系统 液氧/甲烷 发动机 Morpheus着陆器
  • 简介:为制定可靠的发动机起动程序,围绕60t级液氧/甲烷发动机起动瞬态特性开展了一系列建模和仿真研究.介绍了60t级液氧/甲烷发动机系统方案,列举了发动机系统仿真模型,搭建了全系统瞬态特性仿真平台.根据仿真结果选取了箱压下点火起动方案,提出了设置甲烷涡轮燃气旁通以降低亚临界两相阻风险的解决方案.试验结果表明,发动机主要性能参数的计算结果与试验数据一致性较好.

  • 标签: 液氧 甲烷发动机 起动过程 瞬态特性 系统仿真
  • 简介:近来,俄罗斯和欧洲正在联合进行一个名为"VOLGA"的研究计划.其主要目标是用于可重复使用运载火箭或大型助推器的液氧/甲烷发动机的概念研究.SNECMA的主要工作是研究预燃室/燃气发生器的可重复使用技术,在液氧/液氢"火神"燃气发生器研制过程中,获得了很多低温推进剂的燃烧经验,但液氧/甲烷燃燃烧带来了许多新的问题:如喷注性能、燃烧效率、稳定性、积碳形成等.为了解决上述问题,目前正在进行实验和理论两方面的研究.ONERA的马斯喀特(Mascotte)试验装置就被改造用于研究甲烷的燃烧.最初的研究完成了对低混合比和压力范围在0.1MPa到6.0MPa下的液甲烷和气甲烷同轴喷注技术的评估.各项研究在继续进行,以求对液氧/甲烷低温燃烧问题进行完整的描述和理解.除了上述研究外,还在进行计算流体力学数值模拟工具的更新工作,但是只有一些非常特殊的工况点才需要进行修改工作,这是因为过去的火箭发动机燃烧研究工作已经对液氧/液氢低温燃烧特性有了深入的理解,有很多研究成果可用于液氧/甲烷燃烧研究.目前的主要问题集中在甲烷的高频燃烧稳定性和燃烧化学效应方面.在一个称为INCA的新的燃烧研究计划框架内将对这些问题进行研究.

  • 标签: 液体火箭发动机 液氧/甲烷 喷注器 低温燃烧
  • 简介:在分析我国和俄罗斯的液氧/煤油氧补燃发动机研制过程的基础上,论述了该类发动机的研制特点和研制需解决的关键技术,介绍了它的最新应用和美国引进俄罗斯该类发动机技术的情况.

  • 标签: 液氧/煤油 富氧循环 补燃发动机
  • 简介:本文论述了俄罗斯先进的空间运输系统(TSS)的构想及其各种推进系统研制工作的主要方面。构想中的TSS为两级结构,第一级可重复使用,采用多台液氧/甲烷发动机为其动力系统。文中的数据是基于研制计划和试验结果。这些研究与试验工作,是针对液氧/甲烷(或液化天燃气)发动机的若干关键问题而进行的,即:·燃烧室及喷管能量特性的试验验证;·燃燃气发生器预期性能参数的验证;·甲烷做为可重复使用发动机冷却剂;·不同的发动机工作模式对燃烧室工作稳定性的影响;·多次工作循环的热负荷所带来的燃烧室内壁低频疲劳问题。

  • 标签: 先进空间运输系统 液氧/甲烷火箭发动机 推进系统
  • 简介:介绍了氧环境下固体火箭发动机对绝热层性能的要求,以及在该特殊条件下对绝热层所开展的研究工作.试车结果表明,PFDH-2绝热层可以对氧环境下工作的发动机燃烧室实施有效热防护.

  • 标签: 富氧环境 燃烧室 绝热层 固体火箭发动机
  • 简介:为了研究氧发生器液氧供应系统的动态特性,详细考虑液氧头腔中的流动过程和喷嘴动力学环节,建立了系统的传递矩阵模型。计算了系统在发生器室压扰动下的频率响应特性,并分析液氧头腔体积、喷嘴压降、喷嘴惯性和发动机工况对液氧供应系统动态响应的影响。结果表明,由于液氧头腔的容积较大,液氧喷注导纳主要取决于头腔和喷嘴的动态特性,出口流量幅值在很宽的频率范围内都较高。增大头腔体积,则增大出口流量的幅值,降低头腔中压力响应幅值。适当提高喷注压降或喷注单元的惯性,都能降低液氧喷注导纳的幅值。在低工况下出口流量幅值在300~800Hz之间增大,不利于该频率范围的耦合稳定性。

  • 标签: 富氧燃气发生器 液氧供应系统 频率特性 稳定性
  • 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: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: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注速度比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注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: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