摘 要: 爆震波传播速度高达千米每秒量级, 反应物来不及膨胀便完成燃烧, 可实现近似等容燃烧过程, 故采用爆震燃烧有望提高热循环效率。 作为爆震燃烧的可行方式, 旋转爆震在航空航天推进领域具有重要应用潜力, 已成为研究热点之一。 本文围绕液体燃料两相旋转爆震燃烧的点火起爆, 常温来流条件下氧化剂、 燃料预处理等对旋转爆震波传播的影响, 高焓来流条件下冲压和加力场景的旋转爆震燃烧组织进行
摘 要: 为了研究固体冲压发动机富燃燃气的旋转爆轰特性, 本文以CH4/CO/H2混合气替代固体富燃燃气作为燃料, 常温空气为氧化剂, 研究了混合气的旋转爆轰波传播特性。 实验研究结果表明: 混合气质量比为1∶4.4∶0.67, 质量流量为54.5 g/s, 空气质量流量在370.9~782.3 g/s范围内, 能够起爆形成稳定的旋转爆轰波。 随着空气流量的增加, 旋转爆轰传播模
摘 要: 超燃冲压发动机在高马赫数下承载的热负荷远超材料的耐温极限。 再生冷却是解决上述问题的最经济有效的热防护手段之一。 本文针对吸热型碳氢燃料在再生冷却通道内的流动换热、 跨临界相变、 超临界裂解以及气固壁面结焦积碳之间的复杂耦合过程, 回顾了再生冷却领域的相关研究进展, 总结了吸热型碳氢燃料的热沉测定方法, 讨论了燃料热沉的热物性(物理热沉)在超临界相变过程中的变化和热解反应路径
摘 要: 吸气式斜爆轰发动机采用驻定斜爆轰波组织燃烧, 实现高马赫数来流中稳定燃烧与高效快速能量转化, 具有作为高超声速吸气式动力的应用潜力与价值。 本文梳理了近年来斜爆轰发动机燃料掺混与燃烧组织技术的研究进展, 包括燃烧室流动控制、 燃料敏化、 燃料喷注技术等方面, 并对斜爆轰发动机地面试验技术进行了补充介绍。 最后, 基于当前斜爆轰发动机燃料掺混与燃烧组织技术及其地面试验技术的研究
摘 要: 超声速条件下燃料与空气的高效掺混是实现超燃冲压发动机燃烧室高效燃烧的基本前提。 然而受到流动压缩效应和燃烧释热的影响, 超声速流动的混合过程受到了极大的抑制。 涡流发生器是目前研究最多、 应用最为广泛的混合增强技术之一, 按照几何构型的不同可将其分为波瓣混合器、 斜坡喷注器以及微型涡流发生器等。 本文按照先介绍结构和机理, 再介绍研究进展的顺序对波瓣混合器、 斜坡喷注器以及微
摘 要: 电推进技术因其比冲远高于传统化学推进而受到广泛关注。 目前, 世界各国已发展了许多成熟的在轨电推进产品, 随着航天任务要求的不断提高, 相关研究仍在不断推进。 近年来, 人工智能算法(如机器学习和深度学习)的快速发展为电推进技术的研究提供了新的思路。 这些算法不仅可以基于数据对电推进器的参数进行模型训练, 预测推进器性能并进行优化, 还可用于电推进器中等离子体数学物理模型的分
摘 要: 动力系统是影响战术导弹性能的核心因素之一, 作为常规动力装置, 固体火箭发动机、 涡喷发动机、 亚燃冲压发动机日趋成熟, 技术进展缓慢。 契合导弹更快、 更远目标的超燃冲压发动机(Scramjet Engine)和爆震发动机(Detonation Engine)在动力技术领域具有颠覆性意义, 近些年成为研究热点, 并支撑了相关导弹研发。 本文对超燃冲压发动机和爆震发动机的基本
摘 要: 燃料喷注显著影响固体火箭超燃冲压发动机中气固两相燃气的燃烧特性。 本文利用数值模拟, 探究了燃料当量比及燃料喷注口排布对气固两相燃气燃烧特性的影响。 研究表明: 在燃料喷注方式不变的条件下, 燃料当量比增加会使燃烧室内最小马赫数减小; 相比于燃料当量比的提升, 燃料喷注方式的改善对燃烧性能及模态的影响作用更大; 气固两相富燃燃气中的凝相颗粒燃烧区域与燃烧室大温升区域一致, 凝
摘 要: 基于碳氢燃料的再生冷却系统是突破超燃冲压发动机长时间可靠运行的关键, 加工误差可能导致的局部连通会改变系统流量分配, 进而容易造成结构破坏。 现有研究发现特定工况下微型网络通道内会发生流动的布雷斯悖论现象, 即通道网络局部连通时系统流量反而低于不连通情况。 本文重点探究宏观尺度条件下局部连接通道网络内是否会发生布雷斯悖论, 关注该现象发生的条件及影响因素, 研究系统流量变化对
摘 要: 旋转爆轰发动机是一种可自增压、 持续提供推力的新概念发动机, 在航空航天领域具有远大的应用前景。 喷注结构是旋转爆轰发动机设计的基础, 为研究不同喷注方案下发动机内流场的演化过程, 本文选取模型为双侧喷注的环形燃烧室, 通过求解三维雷诺时均N-S方程, 针对喷孔直径与旋流喷注角度变化开展了一系列冷流场研究。 结果表明: 增大喷孔直径将有利于提高燃料射流动量, 增加燃料径向穿透
摘 要: 进气道是冲压发动机的重要部件之一, 其强度与刚度对于冲压发动机稳定性至关重要。 为降低发动机消极质量并优化发动机设计, 本文以某进气道为研究对象, 在满足进气道变形和承载要求的基础上进行进气道薄壁结构减重设计。 对进气道进行静力校核, 根据进气道在4种工况下的初始强度校核结果确定优化设计域, 结合点阵结构, 同时考虑加强筋布局优化与加强筋尺寸优化, 运用变密度拓扑优化方法,
摘 要: 针对RBCC中段组合轨迹优化设计问题, 提出了一种基于粒子群-伪谱凸优化的嵌套优化方法。 首先, 根据飞行任务需求给出了中段飞行方案, 并对组合轨迹优化问题进行了描述; 其次, 通过分析组合轨迹各段耦合机理, 将组合轨迹优化问题转化为段间衔接静态参数寻优与子段轨迹优化问题, 并设计基于粒子群-伪谱凸优化的双层嵌套优化策略对该问题进行求解; 上层通过粒子群算法确定静态参数, 在