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构型及二次燃烧对RBCC引射模态推力性能的影响

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空气动力学学报 2005年第2期23卷 139-143,172页

作者：黄生洪何洪庆何国强徐胜利中国科学技术大学力学与机械工程系合肥230026 西北工业大学航天工程学院西安710072

提出了掺混度模型并数值研究了五种构型和两种燃烧组织模式对RBCC发动机引射模态推力性能的影响,其中改进构型获得了推力增强。得出如下结论:(1)在引射掺混的前段,掺混过程主要由一次流喷管结构决定。而在引射掺混后段,后体构型对掺混... 详细信息

提出了掺混度模型并数值研究了五种构型和两种燃烧组织模式对RBCC发动机引射模态推力性能的影响,其中改进构型获得了推力增强。得出如下结论:(1)在引射掺混的前段,掺混过程主要由一次流喷管结构决定。而在引射掺混后段,后体构型对掺混过程影响较大。(2)获得较高掺混速率、较优引射比并在掺混过程中产生高于环境压强的流动状态是改进构型获得推力增强的两个重要因素。(3)与SMC燃烧组织模式相比,改进构型的SPI模式有效延迟了二次燃烧,不仅提高了燃烧效率而且没有使引射比过度下降。

关键词：火箭基组合动力循环(RBCC) 引射推力增强掺混度

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气体-颗粒掺混的数值模拟研究

工程热物理学报 2009年第2期30卷 241-245页

作者：孙慧娟张海滨刘利白博峰西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

通过数值模拟方法研究了圆管内湍流气体和压力旋流雾化喷嘴产生的液滴群的掺混规律。定义了掺混度、不均匀浓度因子和无量纲颗粒浓度定量评价掺混水平,根据这些特征参数,获得了掺混度曲线和截面等浓度线。分析了不同水气比、喷嘴雾化角... 详细信息

通过数值模拟方法研究了圆管内湍流气体和压力旋流雾化喷嘴产生的液滴群的掺混规律。定义了掺混度、不均匀浓度因子和无量纲颗粒浓度定量评价掺混水平,根据这些特征参数,获得了掺混度曲线和截面等浓度线。分析了不同水气比、喷嘴雾化角度和颗粒直径情况下颗粒群对横向气流的影响以及气相对颗粒群掺混过程的作用。结果表明:颗粒群的加入使气相产生了尺度不同的涡,促进了气相湍流发展;近喷雾区,大尺度的涡造成了颗粒局部浓度较高,掺混度较低,但是经过较短的距离就能充分掺混,此时掺混度值较高,同时初始的喷雾形态和壁面处的较大速度梯度使得颗粒存在趋壁现象;水气比1:1、中等雾化角度90°和较大的颗粒更有利于掺混。

关键词：气体-颗粒群数值模拟掺混掺混度

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固体火箭超燃冲压发动机性能数值模拟研究

弹箭与制导学报 2014年第1期34卷 104-107,161页

作者：李轩马利锋赵永涛杨玉新董新刚中国航天科技集团公司第四研究院第41研究所西安710025

针对固体火箭超燃冲压发动机,设计了多级小角度扩张的超燃冲压发动机燃烧室结构,采用凹腔和扰流装置两种混合增强及火焰稳定方式,通过包含简化动力学的数值模拟方法,研究了不同构型燃烧室掺混燃烧性能。结果表明,燃烧室扩张角度对燃烧... 详细信息

针对固体火箭超燃冲压发动机,设计了多级小角度扩张的超燃冲压发动机燃烧室结构,采用凹腔和扰流装置两种混合增强及火焰稳定方式,通过包含简化动力学的数值模拟方法,研究了不同构型燃烧室掺混燃烧性能。结果表明,燃烧室扩张角度对燃烧效率的提高有影响,但作用效果有限;凹腔结构虽然促进了燃烧反应的进行,有利于提高燃烧效率,同时也带来了较大的内部阻力;扰流装置较大的提高了一次燃气与来流空气间的掺混度,对于燃烧效率的提高意义明显。

关键词：超燃冲压发动机固体火箭数值仿真掺混度

固冲发动机补燃室冷流掺混效果与燃烧效率分析

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固冲发动机补燃室冷流掺混效果与燃烧效率分析

作者：吕惠苗哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

补燃室是固体火箭冲压发动机的重要组成部分，补燃室的性能对固冲发动机的整体性能起着决定性作用。由于硼颗粒具有高容积热值和高质量热值，目前固冲发动机常用其作为贫氧推进剂的添加剂。但硼颗粒在燃气发生器中由于缺氧和低温不能充... 详细信息

补燃室是固体火箭冲压发动机的重要组成部分，补燃室的性能对固冲发动机的整体性能起着决定性作用。由于硼颗粒具有高容积热值和高质量热值，目前固冲发动机常用其作为贫氧推进剂的添加剂。但硼颗粒在燃气发生器中由于缺氧和低温不能充分点火和反应，会使燃气携带大量的硼颗粒进入补燃室，颗粒在补燃室停留的时间非常短，为了在很短的时间内组织好二次燃烧，提高补燃室的效率，研究颗粒与气体的掺混燃烧非常重要。本文利用CFD软件，先在冷流情况下采用颗粒轨道模型对补燃室内气粒两相流掺混进行研究，以期为考虑化学反应的固体火箭冲压发动机内部燃烧流场的计算提供参考和依据。计算了多种固体火箭冲压发动机结构（不同空气进气道角度、颗粒直径、燃气喷射角度、燃气喷口位置以及空气进气道前后间距）以及颗粒直径、燃气质量流率等因素对颗粒与气流掺混的影响，并利用掺混度、无量纲颗粒浓度等方式定量评价气粒掺混程度，研究结果表明：补燃室内部流场极其复杂，包括多个回流区和旋涡，呈现强烈的三维特性。随着空气进气道角度的增加，补燃室头部回流区域被挤压，旋涡上移，旋涡强度增加，气粒掺混程度增加;颗粒直径越小，随流性越好，越有利于掺混;燃气喷射角度改变，增加了燃气射流与空气射流的相互作用，可以有效促进气粒掺混，在一定范围内增大喷射角度（远离进气道侧）有利于气粒掺混;燃气喷口位置距离空气进气道越近掺混程度越好;前置进气道位置不变，只改变后置进气道位置，间距减少，补燃室头部气粒掺混会变好，但是氧含量降低;进气道周向方位角180°时，颗粒可以弥散至整个补燃室，会比90o更有利于掺混。随后对补燃室燃烧进行数值模拟，采用k-ε湍流模型和快速一步反应，研究改变颗粒直径、空燃比、空气来流总温以及燃气的喷射角度等因素对燃烧效率的影响，结果表明：颗粒直径越小，随旋涡运动性越强，在补燃室停留时间越长，燃烧效率提高;增加空燃比，提高空气来流总温，空气射入补燃室的深度增加，使氧气在补燃室的分布变得均匀，氧气与燃料的掺混更加理想，燃气不再停留在补燃室的一侧，而是进入补燃室中心区域与空气中的氧进行反应，因此燃气和颗粒的燃烧效率都会有明显的提高;改变燃气角度，可以增加氧气与燃气以及颗粒相的接触，所以当燃气角度改变后可以显著增加燃烧效率。

关键词：补燃室数值模拟掺混度燃烧效率

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高温水蓄冷过冷空调系统性能研究

低温与特气 2002年第3期20卷 12-17页

作者：方贵银南京大学物理系制冷低温教研室江苏南京210093

阐述了高温水蓄冷过冷空调系统原理 ,对该新型蓄冷过冷空调系统若干方案进行了选择 ,特别是对蓄冷水箱的掺混度进行了研究 ,建立了空调用蓄冷水箱内温度分层特性数理模型 ,模拟了蓄冷水箱内温度分布规律 ,并与实验值进行了比较 ,两者基... 详细信息

阐述了高温水蓄冷过冷空调系统原理 ,对该新型蓄冷过冷空调系统若干方案进行了选择 ,特别是对蓄冷水箱的掺混度进行了研究 ,建立了空调用蓄冷水箱内温度分层特性数理模型 ,模拟了蓄冷水箱内温度分布规律 ,并与实验值进行了比较 ,两者基本吻合 ,该模型可为水蓄冷系统储水箱的设计和运行提供理论依据。

关键词：过冷空调系统性能蓄冷空调水蓄冷掺混度储水箱工作原理

RBCC亚、跨、超声速引射燃烧流场的数值研究

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