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航空动力学报 2011年第3期26卷 576-581页

作者：刘昊宋文艳王靛西北工业大学动力与能源学院西安710072

为研究双模态燃烧室的模态转换规律,采用计算流体动力学(CFD)方法,对氢燃料模型燃烧室在不同当量油气比、飞行马赫数、燃料喷射方式下的流场进行了数值模拟,并与试验结果进行对比,两者相互吻合.研究结果表明:当量油气比提高、飞行马赫... 详细信息

为研究双模态燃烧室的模态转换规律,采用计算流体动力学(CFD)方法,对氢燃料模型燃烧室在不同当量油气比、飞行马赫数、燃料喷射方式下的流场进行了数值模拟,并与试验结果进行对比,两者相互吻合.研究结果表明:当量油气比提高、飞行马赫数降低及双面喷射燃料均使燃烧室更趋于亚燃工作模态.

关键词：双模态燃烧室模态转换氢燃料数值模拟超燃冲压发动机

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双模态燃烧室激波链/附面层相互干扰研究

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计算机仿真 2012年第1期29卷 21-24页

作者：刘昊宋文艳西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

研究优化燃烧室控制问题,燃烧引起的压力升高扰动对于双模态燃烧室流场内激波链/附面层相互干扰强度影响,同时由于喷油调节对燃烧效率也影响较大。为解决上述问题,采用变换燃烧室出口反压。计算出燃烧室内燃烧引起压力升高的实际情况,... 详细信息

研究优化燃烧室控制问题,燃烧引起的压力升高扰动对于双模态燃烧室流场内激波链/附面层相互干扰强度影响,同时由于喷油调节对燃烧效率也影响较大。为解决上述问题,采用变换燃烧室出口反压。计算出燃烧室内燃烧引起压力升高的实际情况,对不同出口反压条件下的双模态燃烧室冷流流场进行了数值仿真,并与试验结果进行对比,两者相互吻合。结果表明,燃烧室内激波链结构强度及位置对于出口反压的变化非常敏感,在实际燃烧室工作中可通过选择合适的供油规律来获得燃烧引起压力扰动对激波链结构强度及位置的气动控制,可实现双模态燃烧室的模态转换,使得燃烧室工作在最优模态。

关键词：双模态燃烧室数值仿真激波链结构模态转换

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基于域对抗神经网络的双模态燃烧室跨构型燃烧模态识别

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推进技术 2024年

作者：宋婷刘和东黄玥陈玉乾尤延铖厦门大学人工智能研究院厦门大学航空航天学院

双模态冲压发动机燃烧室在宽马赫飞行过程中会呈现不同燃烧模态来保持稳定工作，燃烧模态的准确识别对燃烧室乃至发动机的控制和稳定运行具有重要意义。基于域对抗网络的领域适应策略，提出了一种针对不同构型双模态燃烧室的燃烧模态识... 详细信息

双模态冲压发动机燃烧室在宽马赫飞行过程中会呈现不同燃烧模态来保持稳定工作，燃烧模态的准确识别对燃烧室乃至发动机的控制和稳定运行具有重要意义。基于域对抗网络的领域适应策略，提出了一种针对不同构型双模态燃烧室的燃烧模态识别方法。首次将域适应的解决思路应用于燃烧及流体的问题中，以提高双模态燃烧室跨域数据集模态识别模型的泛化性能。通过数值模拟得到三种构型燃烧室的数据集，利用原始构型数据集训练模型，对上凹腔扩张构型和下凹腔扩张构型的数据集验证其泛化性能，并将获得的识别准确率与其他识别方法（包括支持向量机、K近邻、决策树）进行对比分析。研究结果表明：对亚燃模态和超燃模态进行识别，在上凹腔扩张构型和下凹腔扩张构型的密度梯度分布图的验证中分别取得了93.5%和96.3%的准确率，在温度分布图的验证准确率为91.8%和97.1%。本文的方法可以获得更易于识别燃烧模态的图像信息，以获得更高的跨领域数据识别准确率和更好的泛化性能，为发展适用于不同构型双模态燃烧室的燃烧模态识别方法提供了有力支撑。

关键词：双模态燃烧室燃烧模态识别域自适应对抗学习神经网络

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双模态燃烧室释热分布的模型研究

双模态燃烧室释热分布的模型研究

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高超声速专题研讨会暨第五届全国高超声速科学技术会议

作者：田璐陈立红陈强张新宇中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室

发展宽马赫数、高性能的冲压发动机需要对其模型性能进行准确的判断,然而双模态燃烧室内耦合多种复杂的物理现象,给实验研究和数值模拟都带来了相当的难度。在这一背景下,一维分析模型作为一种快速有效的评估手段被国内外研究人员广为... 详细信息

发展宽马赫数、高性能的冲压发动机需要对其模型性能进行准确的判断,然而双模态燃烧室内耦合多种复杂的物理现象,给实验研究和数值模拟都带来了相当的难度。在这一背景下,一维分析模型作为一种快速有效的评估手段被国内外研究人员广为使用。现有的一维分析模型从方程的角度可以分为两种,一种是基于准一维气动方程,如Heiser著作HA中的模型,另一种是基于Euler方程的一维化方程组,最早由Bussing等人提出。但以上模型在方程上均无间断机制,无法体现出真实物理中燃烧释热使压力前推的现象,且这一缺陷将可能对发动机性能分析造成严重的影响。因此,本文首先提出了一种基于释热前推的分析模型。本文采用一维气动常微分方程组作为求解的控制方程,与前人不同的是,计算并非一次完成,而需利用隔离段模型和燃烧室计算结果反复迭代。首先,根据初始条件与边界条件,计算沿程的各性能参数,再利用湍流边界层分离的条件判断,是否进行释热前推,若沿程最低马赫数小于初始马赫数的0.762倍,则开始考虑压力前推效应。前推的压力数值由上一轮迭代的沿程压力峰值确定,将其赋给合适的隔离段模型。其次,隔离段模型的计算结果将作为下一轮燃烧室一维计算的初始值,依次迭代,直到计算满足模型的判定条件。这一迭代过程,从机制上反映了燃烧释热过程中隔离段与燃烧释热的相互作用本模型可以对发动机的5种状态进行计算,分别为进气道不起动、纯超燃模态、激波串超燃模态、激波串亚燃模态以及正激波亚燃模态。结合已有的计算结果可以看出,本模型可以很好得对双模态燃烧室进行计算分析,为合理的性能分析奠定了基础。利用这一模型研究,还可对燃烧室的释热特性进行预估,对进一步了解双模态燃烧机理,及合理设计燃烧室构型均具有指导意义。

关键词：双模态燃烧室一维分析释热前推

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双模态燃烧室构型对性能影响的实验研究

双模态燃烧室构型对性能影响的实验研究

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第十六届全国激波与激波管学术会议

作者：王知溥李飞顾洪斌余西龙张新宇中国科学院力学研究所

本文针对不同燃烧室构型与燃料喷射方式对发动机燃烧组织及效率的影响开展了实验研究。实验在直连式实验台上进行,模拟了乙烯燃料在马赫数2.5的来流中,不同扩张角和凹腔组合以多孔喷射方式进行的燃烧反应情况。实验中采用了基于可调谐... 详细信息

本文针对不同燃烧室构型与燃料喷射方式对发动机燃烧组织及效率的影响开展了实验研究。实验在直连式实验台上进行,模拟了乙烯燃料在马赫数2.5的来流中,不同扩张角和凹腔组合以多孔喷射方式进行的燃烧反应情况。实验中采用了基于可调谐二极管激光器吸收光谱技术(TDLAS),定量测量了燃烧室出口段截面的气流温度和水蒸气分压的纵向分布,并配合传统的压力测量,能够对燃烧性能与燃烧室效率进行准确的分析判断。结果表明,不同扩张角的选取对燃烧室性能有显著影响,燃烧效率随扩张角升高而降低,过大的扩张角令气流迅速膨胀,降低了发动机效率;凹腔组合和扩张角的配合非常关键,紧凑的凹腔布局适用于较大扩张角的燃烧室,出口截面的温度分布表明这样的布局能够取得较大的穿透深度,提高燃烧效率。

关键词：双模态燃烧室扩张角凹腔燃烧效率吸收光谱

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