富氧燃气发生器-供应系统耦合稳定性研究

针对试车中燃气发生器及供应系统自发地产生一阶纵向压力振荡，对系统中各环节建立了满足声学分析的线性化传递矩阵模型，包括液体管路模型、敞口型离心喷嘴动力学模型、流量调节器模型、光滑燃尽曲线的燃烧模型、一维分布参数的燃气流动模型等。求解了发生器相对推进剂流量扰动的幅频响应、液氧和煤油供应系统的喷注导纳。采用Nyquist稳定性判据讨论了发生器和供应系统在不同条件下的耦合稳定性。计算结果与试车现象吻合。在中频范围内，发生器室压对两路推进剂流量脉动都能产生较大的响应，煤油流量扰动引起较大的熵波幅值。由于液氧头腔的容积较大，液氧喷注导纳在宽频范围内都有较高的幅值，且在600～800Hz之间明显大于煤油喷注导纳幅值。发生器一供应系统存在中频不稳定的机理是液氧供应系统出口流量振荡与发生器内声学振荡相耦合。液氧喷注压降和发动机工况的降低对耦合稳定性均产生不利的影响。增加液氧喷注压降可以减小液氧流量振荡的反馈，提高系统的中频耦合稳定性。

富氧预燃室初步试验研究

为了研究全流量补燃循环发动机中富氧预燃室的点火以及燃烧特性,对点火方案和预燃室方案进行了分析。通过对多种预燃室结构形式和点火方式的比较,提出了适合于富氧预燃室初步试验要求的点火方案,研制了热表面谐振点火器并采用间接点火方式研制了氢氧火炬点火器。点火器的试验结果表明氢氧火炬点火器能够多次可靠地点火并生成稳定的点火火炬。由于不受谐振产生条件的限制,氢气和氧气的流量和混合比可以在较大的范围内选择,生成点火火炬的温度范围也很宽。对确定的富氧预燃室方案进行了设计加工,经过三个阶段的热试车,富氧预燃室的关键参数均达到了设计要求,结构无烧蚀,工作可靠,完全可以满足全流量补燃循环发动机系统对富氧预燃室的要求。

富氧燃气发生器液氧供应系统频率特性分析

为了研究富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300～800 Hz之间增大,不利于该频率范围的耦合稳定性。

富氧预燃室试验启动过程研究

为开展全流量补燃循环发动机富氧预燃室试验研究,对其试验启动过程进行了设计,阐述了试验条件下的富氧预燃室启动过程的特点,选择了非传统的富燃点火启动模式.对该预燃室启动过程动态特性进行仿真研究和热试车试验,计算与试验结果吻合良好,多次试验结果表明在小流量富氧预燃室上应用富燃点火启动点火可靠性高、试验稳定可靠,无任何烧蚀现象.启动方案的研究和仿真为预燃室的试验打下基础,并为今后该类型发动机动态过程研究提供参考.

富氢/富氧燃气气-气喷嘴热试

针对全流量补燃循环发动机气-气燃烧关键技术,设计了以气动谐振点火器为点火装置的气氢/气氧富氧预燃室、气氢/气氧富氢预燃室和气-气喷嘴燃烧室,开展了同轴剪切喷嘴气-气燃烧试验研究。试验结果表明,试验方案设计合理,系统稳定可靠,气-气喷嘴燃烧效率最高达到97.2%。随氧喷注器压降增加,燃烧室壁面的热载荷增加,燃烧效率降低。

一种研究煤油超燃的新方案

为了强化煤油超燃性能 ,提出了一种采用双凹槽和预燃室结构 ,利用从预燃室喷出的高温燃气去引燃从凹槽内喷出的煤油 ,实现煤油超燃过程的具有广泛应用前景的超燃新方案。试验是在空气流量 1 .2kg/s左右的地面连管试验台上进行的。试验结果显示 ,超燃点火可靠 ,火焰稳定 ,超燃效率可达 0 .8以上。

带有中心预燃室的冲压发动机数值模拟研究

为提高低压条件下燃烧室点火和火焰稳定性能,设计了一种中心预燃室结构的冲压发动机。运用数值模拟方法对简化燃烧室内部的喷雾燃烧流场进行了分析。结果表明:随着燃烧室工作阶段的不同,预燃室尾部收缩段对内外涵气流相互作用的影响存在差异;由于局部压差的增大,预燃室取气口将出现局部加速效应;预燃室内流动过程受下游燃烧的影响。

预燃室内气氢气氧射流燃烧过程数值分析

建立了液体火箭发动机预燃室内气氢气氧射流燃烧过程的数学模型，包括燃烧过程控制守恒方程、湍流流动方程和湍流燃烧模型，以及求解控制方程所需的辅助关系式；给出了模拟射流燃烧过程的数值方法。对于给定的预燃室结构型式和尺寸，研究了喷嘴构型和氧的喷射方式对化学反应流场和燃烧性能的影响规律。结果表明，喷嘴构型和氧的喷射方式对流动过程和燃烧性能都有影响，且喷嘴结构的影响较为明显。

一水硬铝石常压酸溶出研究

本文对一水硬铝石常压酸溶出进行研究，探索出了一种预焙烧硫酸固结常压酸溶出法，并研究了该法的各种优化条件，为工业开发应用一水硬铝石粘土矿提供了一条简单易行的工艺路线．

快速补液对大鼠烧伤延迟复苏心肌血管内皮细胞的保护作用

目的 探讨快速补液对烧伤延迟复苏大鼠心肌微血管通透性、心肌局部内皮素 1(ET 1)和一氧化氮等细胞因子产生和分泌的改善及其心肌损害的保护作用。方法 采用大鼠 3 0 %TBSAⅢ度烧伤模型 ,动态观察烧伤延迟复苏快速补液和均匀补液后 ,大鼠心肌微血管通透性和心肌局部内皮素 1和一氧化氮等细胞因子含量及血浆中心肌肌球蛋白轻链 1浓度的改变。结果 伤后 1h ,心肌微血管通透性、心肌局部内皮素 1和一氧化氮含量即显著升高 ,6h达高峰。补液后 ,微血管通透性、心肌局部内皮素 1和一氧化氮含量均明显降低 ,快速补液组的心肌微血管通透性和心肌局部内皮素 1含量的降低幅度显著大于均匀补液组。而一氧化氮含量则两组间无明显差异。血浆中心肌肌球蛋白轻链 1的浓度变化与心肌局部内皮素 1含量改变呈正相关。结论 烧伤延迟复苏快速补液能够改善心肌血管内皮细胞功能 ,减轻心肌受损程度 ,因此 ,对烧伤延迟复苏是有益的。

一种可燃用极低挥发份无烟煤的预燃室

介绍了新近开发的一种可燃用低挥发份无烟煤的预燃室——中心火炬稳燃式直流煤粉预燃室的设计原理、结构,及热态试验和工业试验的研究结果。实验室研究表明,该种预燃室可在一次风粉混合物温度不超过270℃的条件下。顺利点燃福建低挥发份无烟煤粉气流并稳定燃烧,中心辅助火炬耗能少,预燃室抗干扰能力强,其功能与效益已为福建某台220t/h的电站锅炉上进行的工业试验所证实。

220 tf补燃循环氢氧发动机研制进展

220 tf补燃循环氢氧发动机设计用于重型运载火箭。通过多方案对比论证,优化确定了发动机采用单富氢预燃室并联驱动氢氧主涡轮泵、推力室与喷管串联冷却的系统方案。梳理了强耦合系统控制、高压大流量燃烧装置、高效大功率涡轮泵等多项核心关键技术。开展了从缩尺到全尺、从组件到分系统的大量攻关试验研究,并最终成功实现了发动机半系统试验。试验结果初步验证了发动机系统方案的正确性和核心分系统的工作协调性,初步获得了主要组件的性能特性,为后续发动机工程研制奠定了重要基础。发动机设计真空比冲453 s,具备60~100推力调节和多次点火、故障诊断等先进功能,将在航天运输领域具有广泛用途。

高压低混合比氢氧预燃室出口温度均匀性分析

为了深入了解高压低混合比氢氧预燃室的出口燃气温度均匀性,设计了一个缩尺预燃室,开展了不同缩进深度比、扰流结构、工况下缩尺预燃室出口燃气温度均匀性的研究,并通过全尺寸预燃室试验验证了设计方案的合理性。试验结果表明:随着缩进深度比的增加,燃气温度均匀性逐渐提高;随着室压、混合比的升高,扰流环结构的均温效果提高;扰流环与拐弯结构的组合方式可使燃烧室内的温度均匀性提高54.8%~89%;在喷嘴设计参数下,相对于同轴离心喷嘴,采用同轴直流喷嘴的缩尺预燃室在50%~100%工况下的出口燃气温度均匀性较优;当采用扰流环及90°拐弯结构时,全尺寸预燃室的出口燃气温度均匀性在±50 K范围内,同时相对于氢涡轮侧出口,氧涡轮侧出口的燃气温度均匀性更优。

细水雾抑制受限空间原木火和纸板火的试验研究

以原木火和纸板火两种固态火为研究对象,选择预燃时间和喷雾压力作为影响细水雾灭火效果的两个重要因素,并运用均匀分析法对这两个因素分别选择8个水平,开展了细火雾抑制受限空间原木火和纸板火的燃烧试验,对比分析在特定情况下原木火与纸板火的火源热成像和空间温度的变化差异,揭示细水雾抑制受限空间原木火和纸板火的灭火机理,探讨影响细水雾抑制原木火和纸板火的主要因素。试验结果表明:在细水雾喷淋过程中,细水雾会不断蒸发转变为水蒸气,同时冷却燃烧皿及火源表面,阻止火源的燃烧;在细水雾充满整个受限空间时,很大程度上减弱了火源热辐射,且抑制了热辐射的传播;原木火试验的最优灭火工况为25 s、2 MPa,纸板火试验的最优灭火工况则为20 s、1.2 MPa,且在该条件下原木火和纸板火的火焰熄灭时间分别为145 s和85 s;根据二元线性回归分析的结果可知,影响细水雾灭火效果的主要因素为喷雾压力。

NSP窑预热器结皮堵塞的操作优化和配料调整

甘肃祁连山水泥集团股份有限公司两条2500t/d熟料生产线,预热器系统结皮堵塞较为频繁,其中2007年预热器系统结皮堵塞导致停窑达70余次,处理时间累计为399.8h。文章结合对结皮进行的化学分析和X射线衍射分析结果,详细探究了结皮堵塞的原因;同时详细介绍了该公司为解决此问题而实施的三个阶段所采取的技术措施与管理举措。通过努力,2010年始就成功杜绝了结皮堵塞现象,窑运转率逐年提升,由2007年的77.51%上升为2011年的93.73%。

DV—5光谱测定钢中微量酸溶铝

本文应用贝尔德DV—5光谱仪对钢中微量酸溶铝的测定进行了研究,通过优化仪器参数和控制分析条件等手段,用二次预燃和二次曝光测定酸溶铝,检出限可达0.0015％,该法简便、快速、结果准确。

一种新型煤粉点火保温炉的研制与设计

介绍了一种使用预燃室煤粉烧嘴的新型烧结点火保温炉的研制与设计，该点火保温炉与２４ｍ２环型烧结机配用，能做到点火时间短、点火质量高和大幅度节约能源。

全流量补燃循环发动机富氧预燃室设计与试验

针对全流量补燃循环发动机,给出了一种分区燃烧、身部二次喷注掺混、表面镀镍抗氧化的富氧预燃室设计方案,设计了富燃点火启动富氧关机的试验时序,进行了26次试验,初步研究了身部二次喷注流量大小对燃气均匀性的影响.试验结果表明:预燃室结构设计合理,点火可靠、结构安全;身部二次喷注流量变化对出口燃气均匀度分布影响明显,存在一个二次喷注流量最佳值.

富氧燃气发生器动态特性分析

建立了描述富氧燃气发生器动态特性的线性化频域模型,以分析推进剂流量扰动对发生器室压的动态作用.通过与文献中试验数据对比,验证了模型和计算方法的合理性.在低频范围内采用考虑熵波的绝热流动模型,比较煤油和液氧流量扰动引起发生器压力振荡的频率响应,结果显示煤油流量扰动更易引起较大的熵波幅值.分析了燃烧温度与混合比关系的无量纲斜率、涡轮压比系数和燃烧时滞对发生器频率特性的影响规律.在很宽的频率范围内分析发生器的动态特性,需采用考虑声学效应的分布参数模型,既能在低频范围内涵盖绝热流动模型,又能反映气路的纵向声学振荡.

气氢/气氧富燃预燃室设计与试验

为获得点火可靠、燃气温度均匀性较好的气氢/气氧全流量补燃循环发动机富燃预燃室,开展了其结构方案设计、燃烧流场仿真和试验研究.结构方案分别为同轴双剪切单喷嘴、同轴剪切多喷嘴和分区燃烧.仿真结果表明,同轴双剪切单喷嘴方案能使燃气温度在较短的预燃室长度内达到较好的均匀性.试验结果表明,同轴双剪切喷嘴方案具有良好的点火可靠性和燃气温度均匀性,并且能在较广的流量范围内维持良好的燃气均匀性.