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煤油储罐泄漏风险分析

化工安全与环境 2024年第2期37卷 16-19页

作者：吴志坚胡立荣北京航天试验技术研究所北京100074

通过对煤油储罐泄漏风险进行分析,得到泄漏速度、扩散速度、蒸发量等数据。根据喷射火焰模型对泄漏火焰长度、目标接收到的热辐射能量、喷射火焰造成的死亡概率值,同时根据蒸气云爆炸模型对爆炸能量、热辐射值、冲击波大小及可能造成的... 详细信息

通过对煤油储罐泄漏风险进行分析,得到泄漏速度、扩散速度、蒸发量等数据。根据喷射火焰模型对泄漏火焰长度、目标接收到的热辐射能量、喷射火焰造成的死亡概率值,同时根据蒸气云爆炸模型对爆炸能量、热辐射值、冲击波大小及可能造成的人员伤亡半径等进行了计算,确定了安全边界,为确保试车台的试车安全提供技术支持,为制定事故应急救援预案提供科学参考数据。

关键词：煤油泄漏喷射火焰蒸气云火灾爆炸影响后果预测安全边界

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基于煤油燃料的斜爆轰发动机性能数值模拟

航空动力学报 2023年第10期38卷 2349-2359页

作者：杜鹏薛瑞王晨张云天徐朝启西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 大连理工大学工业装备智能控制与优化教育部重点实验室辽宁大连116024

针对马赫数为8以上高超声速飞行器的应用问题,采用11组分-10反应步的煤油/空气化学反应动力学模型,对不同来流及燃料喷注条件下的斜爆轰模型发动机进行数值研究,获得其对燃烧室内起爆驻定、爆轰波波面结构及推进性能的影响规律。研究结... 详细信息

针对马赫数为8以上高超声速飞行器的应用问题,采用11组分-10反应步的煤油/空气化学反应动力学模型,对不同来流及燃料喷注条件下的斜爆轰模型发动机进行数值研究,获得其对燃烧室内起爆驻定、爆轰波波面结构及推进性能的影响规律。研究结果表明:燃烧室入口马赫数为4.3时,超声速来流与壁面边界层作用加速了点火起爆过程,爆轰波在短时间内驻定。随着来流速度增大,爆轰波驻定位置更靠近燃烧室下游,爆轰波与边界层相互作用产生分离泡导致斜爆轰发动机推力显著降低。燃料当量比的变化直接影响爆轰波波面结构,减小当量比使得斜爆轰波稳定性降低,光滑的波面转变为“锯齿”状结构,具有该结构的爆轰波流场会显著降低发动机推进性能。

关键词：斜爆轰发动机煤油爆轰波起爆超声速燃烧

近速域下限来流条件氢气辅助煤油旋转爆震传播特性

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航空动力学报 2023年

作者：舒晨晏成龙刘翔邵明雪林伟航天工程大学宇航科学与技术系

通过添加高活性的氢气，在总温、总压较低的来流工况（Ma3/15 km）下，实现了液态煤油冲压模态的旋转爆震燃烧，研究了氢气质量分数和煤油粒径尺寸对爆震波传播模态的影响。结果表明：当煤油粒径20μm，在氢气质量分数为20%、15%、13%... 详细信息

通过添加高活性的氢气，在总温、总压较低的来流工况（Ma3/15 km）下，实现了液态煤油冲压模态的旋转爆震燃烧，研究了氢气质量分数和煤油粒径尺寸对爆震波传播模态的影响。结果表明：当煤油粒径20μm，在氢气质量分数为20%、15%、13%的工况中，燃烧室内分别以混乱多波对撞、稳定及不稳定的“λ”形爆震波模态组织燃烧；当氢气质量分数降至10%，爆震波将解耦熄灭。当煤油粒径由20μm增大至40μm、60 μm，氢气质量分数为13%时，反向激波增强，以强度较弱的爆震模态传播；氢气质量分数为15%时，反向激波诱导燃烧逐渐形成爆震波，燃烧室内由初始单波经调整转变为双波对撞模态。氢气辅助条件下出现的“λ”形爆震波会造成滑移线附近为富燃区域，部分煤油燃料未被消耗，燃料利用率降低。

关键词：近速域下限氢气辅助煤油冲压旋转爆震双波对撞

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煤油富燃燃气旋转爆震燃烧实验研究

推进技术 2020年第4期41卷 881-888页

作者：胡洪波严宇张锋洪流陈宏玉西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室陕西西安710100

为了了解煤油富燃燃气旋转爆震燃烧的过程及其特点,采用液体煤油一次燃烧后的富燃燃气与富氧空气二次爆震燃烧的方案,对0.51~1.29余气系数条件下的旋转爆震燃烧过程开展了实验研究。实验研究结果表明:与液体煤油相比,煤油富燃燃气能够... 详细信息

为了了解煤油富燃燃气旋转爆震燃烧的过程及其特点,采用液体煤油一次燃烧后的富燃燃气与富氧空气二次爆震燃烧的方案,对0.51~1.29余气系数条件下的旋转爆震燃烧过程开展了实验研究。实验研究结果表明:与液体煤油相比,煤油富燃燃气能够在更低氧含量的富氧空气中实现旋转爆震波的稳定传播。氧气质量含量为29%,余气系数为0.74时,煤油富燃燃气与富氧空气形成的旋转爆震波的传播速度均值为926.3m/s。贫氧条件下,随着空气流量增大,旋转爆震波的传播速度先减小后增大,其最小值为氧浓度降低与空气流量增大对爆震波传播速度影响的平衡点。本实验范围内,该平衡点对应的氧气质量含量和余气系数分别为35%与0.92。

关键词：旋转爆震煤油富燃燃烧实验传播

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煤油及其替代燃料点火延迟特性实验研究

推进技术 2015年第10期36卷 1533-1538页

作者：陈其盛窦志国李兰祝超装备学院激光推进及其应用国家重点实验室北京101416

为研究煤油的点火特性,在反射型激波管中测量了煤油及替代燃料的点火延迟时间。通过测量激波压力信号和OH自由基光强信号,分析了点火温度、当量比对煤油点火延迟时间的影响。实验温度范围为1100~1800K,压力为0.1MPa,反应当量比为0.5,1.0... 详细信息

为研究煤油的点火特性,在反射型激波管中测量了煤油及替代燃料的点火延迟时间。通过测量激波压力信号和OH自由基光强信号,分析了点火温度、当量比对煤油点火延迟时间的影响。实验温度范围为1100~1800K,压力为0.1MPa,反应当量比为0.5,1.0,1.5。选用正癸烷（80%）和三甲基苯（20%）组成的替代燃料,在相同实验条件下比较了替代燃料对煤油点火模拟的准确性。结果表明随着点火温度升高和当量比的降低,煤油及其替代燃料的点火延迟时间缩短,点火延迟时间的对数与温度倒数成正比。选定的替代燃料可以较好地模拟实际煤油的点火延迟过程。

关键词：煤油替代燃料点火延迟激波管

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煤油-空气预混气流超声速燃烧数值研究

推进技术 2004年第2期25卷 101-106页

作者：孙英英司徒明傅维镳中国科学院力学研究所北京100080 北京动力机械研究所北京100074 清华大学工程力学系北京100084

对以高温燃气作为引导火焰的煤油空气预混气流超声速燃烧进行了数值模拟,系统研究了预混气流的温度、压力、当量比,以及预混气流与高温燃气的压力匹配关系等多种重要因素对超声速燃烧的影响。结果表明:随着预混气流静温、静压的升高,... 详细信息

对以高温燃气作为引导火焰的煤油空气预混气流超声速燃烧进行了数值模拟,系统研究了预混气流的温度、压力、当量比,以及预混气流与高温燃气的压力匹配关系等多种重要因素对超声速燃烧的影响。结果表明:随着预混气流静温、静压的升高,着火点诱导的压缩波增强,最高燃烧温度升高,火焰传播角相应增大;预混气流的当量比为化学恰当比时,燃烧温度最高;与静压匹配的情况相比,静压不匹配情况下的火焰传播角增大,当预混气流的静压高于高温燃气的静压时,着火点前移,反之,着火点则后移;此外,在多种情况下,燃烧室下壁面边界层都出现了自燃现象。

关键词：煤油超音速燃烧高温气体引导火焰数值仿真

煤油/空气两相脉冲爆震发动机探索性试验研究

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航空动力学报 2006年第1期21卷 50-55页

作者：张群严传俊范玮李强李江红西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

分别在内径为30 mm和50 mm的脉冲爆震发动机模型上,以煤油为燃料,以空气为氧化剂,成功地进行了两相爆震试验。试验中尝试了各种促进起爆的方法,获得了充分发展的脉冲爆震波。研究发现,在内径小于混合物胞格尺寸的爆震管内,可以形成充分... 详细信息

分别在内径为30 mm和50 mm的脉冲爆震发动机模型上,以煤油为燃料,以空气为氧化剂,成功地进行了两相爆震试验。试验中尝试了各种促进起爆的方法,获得了充分发展的脉冲爆震波。研究发现,在内径小于混合物胞格尺寸的爆震管内,可以形成充分发展的两相脉冲爆震波。通过采用提高煤油温度及对爆震管壁面加热的方法,对于点火及爆震起爆过程起着十分重要的促进作用。

关键词：航空、航天推进系统脉冲爆震发动机煤油两相

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煤油燃料超声速燃烧室火焰面模型应用探究

推进技术 2017年第6期38卷 1201-1208页

作者：纪鹏飞罗雨陈兵徐旭北京航空航天大学宇航学院北京100191

为了探究煤油燃料超燃流场是否满足火焰面特性,基于双支板超燃燃烧室开展试验与数值模拟研究。燃烧室入口马赫数2,总温1436K,燃料由支板分级喷注。根据燃烧室计算结果与火焰面模型判据可知:在微观上,绝大部分燃烧区的Karlovitz数不超过1... 详细信息

为了探究煤油燃料超燃流场是否满足火焰面特性,基于双支板超燃燃烧室开展试验与数值模拟研究。燃烧室入口马赫数2,总温1436K,燃料由支板分级喷注。根据燃烧室计算结果与火焰面模型判据可知:在微观上,绝大部分燃烧区的Karlovitz数不超过100,耗散涡不会对火焰结构产生显著影响,可近似满足火焰面要求;在宏观上,燃烧区的Damkohler数远高于局部熄火临界值,湍流强脉动导致的破碎火焰时均化具有层流火焰特性,雷诺时均N-S(RANS)方程结合层流火焰面计算与该特性是相符合的。试验中,不同上游当量比导致燃烧室存在两种稳定的燃烧状态:上游燃烧状态和下游燃烧状态,火焰面模型结合煤油23步反应机理可以准确描述两种燃烧状态的湍流燃烧特性,因此RANS结合火焰面模型在煤油燃料超声速燃烧室数值模拟方面具有一定的适用性和准确性。

关键词：煤油支板超燃燃烧室雷诺时均火焰面

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煤油超音速燃烧的试验研究

国防科技大学学报 2004年第1期26卷 1-4页

作者：余勇丁猛刘卫东梁剑寒沈赤兵周进王振国国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

在地面直连式试车台上,研究了煤油碳氢燃料超燃冲压发动机的点火燃烧性能。通过测量模型发动机壁面压力分布,比较了不同工况下的煤油点火燃烧性能。试验结果表明,在当量比为0.27～1.46的大范围内,煤油在超燃冲压模型发动机中能够成功点... 详细信息

在地面直连式试车台上,研究了煤油碳氢燃料超燃冲压发动机的点火燃烧性能。通过测量模型发动机壁面压力分布,比较了不同工况下的煤油点火燃烧性能。试验结果表明,在当量比为0.27～1.46的大范围内,煤油在超燃冲压模型发动机中能够成功点火,支板和凹腔对煤油在超声速气流中的点火及稳定燃烧有重要作用,少量氢气的喷入对煤油的点火燃烧有良好的促进作用。太厚的支板、过高的当量比、模型发动机第一级燃烧室加入燃料过多会使发动机壅塞,影响隔离段的正常工作,进而影响加热器喷管工作。

关键词：超燃冲压模型发动机碳氢燃料直连式试验超音速燃烧煤油点火燃烧性能航空发动机