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气氢/液氧同轴喷注器变工况燃烧流场相似性
1
作者
孔维鹏
王天泰
+1 位作者
谢恒
王朝晖
《火箭推进》
CAS
2023年第2期27-34,共8页
为研究不同室压工况下气氢/液氧燃烧流场的相似性,设计了喷注器试验件,并采用数值仿真和热试验的方法对气氢/液氧喷注器的喷雾燃烧流场进行了研究。数值仿真选取试验件的1/6进行三维稳态计算,其中湍流模型采用SST k-ω模型、化学反应采...
为研究不同室压工况下气氢/液氧燃烧流场的相似性,设计了喷注器试验件,并采用数值仿真和热试验的方法对气氢/液氧喷注器的喷雾燃烧流场进行了研究。数值仿真选取试验件的1/6进行三维稳态计算,其中湍流模型采用SST k-ω模型、化学反应采用考虑氢氧6组分9步反应机理的涡耗散概念模型、液氧液滴采用离散相模型,共进行了2.8~9.8 MPa范围内8种典型工况的数值仿真。热试验采用气氢/液氧推进剂,进行了4.5 MPa、5.4 MPa和6.8 MPa这3种不同室压工况共4次挤压热试验,采用量热式水冷身部对燃烧室壁面热流进行了测量。仿真和试验结果表明:对于气氢/液氧同轴直流喷注器,在混合比、氢氧温度和喷注速度相同的情况下,当室压大于液氧临界压力时的燃烧流场具有相似性;而室压小于液氧临界压力时的燃烧流场与大于临界压力的燃烧流场结构存在差异。
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关键词
氢氧膨胀循环火箭发动机
同轴直流喷注器
燃烧流场
相似性
变工况
缩尺技术
下载PDF
职称材料
气—气同轴直流式喷注器结构参数对燃烧性能的影响
被引量:
1
2
作者
王壮
胡锦华
+3 位作者
杨建文
金丹
李炎栋
霍世慧
《火箭推进》
CAS
2022年第3期32-39,共8页
气—气同轴直流式喷注器广泛应用于全流量补燃循环发动机,喷注器的结构设计在很大程度上影响发动机主推力室的性能。为了探究气—气同轴直流式喷注器的结构参数对燃烧性能的影响,通过数值计算,分析了氧喷嘴直径、燃料喷嘴宽度、燃料喷...
气—气同轴直流式喷注器广泛应用于全流量补燃循环发动机,喷注器的结构设计在很大程度上影响发动机主推力室的性能。为了探究气—气同轴直流式喷注器的结构参数对燃烧性能的影响,通过数值计算,分析了氧喷嘴直径、燃料喷嘴宽度、燃料喷嘴与氧喷嘴之间的壁厚以及中心氧喷嘴的缩进距离这4方面的结构参数对燃烧效率以及火焰长度的影响。结果表明:氧喷嘴直径以及燃料喷嘴与氧喷嘴之间的壁厚对火焰长度影响较大,燃料喷嘴宽度以及缩进距离对火焰长度影响较小。随着氧喷嘴直径以及氧喷嘴与燃料喷嘴之间的壁厚增加,火焰长度增加,燃烧效率降低。另外,燃料喷嘴的宽度与缩进距离对推进剂组元的混合影响较大,一定的缩进距离可以加快组元的混合,并且提高火焰稳定性。
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关键词
气—气
同轴
直流
式
喷
注
器
结构参数
燃烧效率
火焰长度
下载PDF
职称材料
同轴式气-气喷注器混合场影响因素流动显示研究
被引量:
1
3
作者
金平
杜正刚
+1 位作者
杨立军
蔡国飙
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期692-697,共6页
为了深入理解同轴气-气喷注器气流混合机理,利用粒子图像测速仪(PIV)系统对同轴直流式和同轴离心式气-气喷注器开展了流动显示实验,研究了喷注器关键设计参数对气流混合扩散过程的影响规律.实验结果表明:对于同轴直流式喷注器,氧/氢动...
为了深入理解同轴气-气喷注器气流混合机理,利用粒子图像测速仪(PIV)系统对同轴直流式和同轴离心式气-气喷注器开展了流动显示实验,研究了喷注器关键设计参数对气流混合扩散过程的影响规律.实验结果表明:对于同轴直流式喷注器,氧/氢动量比决定着气流接触面上卷吸作用的大小,动量比越大,卷吸作用越强,混合效果越好;对于同轴离心式喷注器,气流的旋度控制着气流的混合过程,旋度越大,混合效果越好.可以通过减小外环喷注压降或者给中心喷孔一定的缩进距离来增大旋度,增强旋流作用,加强气流的混合.
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关键词
同轴
直流
式气-气
喷
注
器
同轴
离心式气-气
喷
注
器
粒子图像测速仪
混合场
动量比
原文传递
气-气喷注器混合场流动显示
被引量:
8
4
作者
金平
杜正刚
+1 位作者
杨立军
蔡国飙
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第1期210-216,共7页
研究气-气喷注器气流流动混合过程,基于粒子图像测速仪(PIV)实验系统,采用对两股气流分别示踪的方法,对三种典型结构的气-气喷注器混合场开展了实验研究.实验结果验证了这种实验方案的可行性,结合轴截面和横截面的流场分布测量,得到了...
研究气-气喷注器气流流动混合过程,基于粒子图像测速仪(PIV)实验系统,采用对两股气流分别示踪的方法,对三种典型结构的气-气喷注器混合场开展了实验研究.实验结果验证了这种实验方案的可行性,结合轴截面和横截面的流场分布测量,得到了同轴离心式、同轴直流式、互击式气-气喷注器气流混合过程的主要作用因素和混合场的分布特征.
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关键词
粒子图像测速
混合场
同轴
离心式气-气
喷
注
器
同轴
直流
式气-气
喷
注
器
互击式气-气
喷
注
器
原文传递
题名
气氢/液氧同轴喷注器变工况燃烧流场相似性
1
作者
孔维鹏
王天泰
谢恒
王朝晖
机构
北京航天动力研究所
出处
《火箭推进》
CAS
2023年第2期27-34,共8页
基金
装备预研航天科技联合基金(6141B061207)。
文摘
为研究不同室压工况下气氢/液氧燃烧流场的相似性,设计了喷注器试验件,并采用数值仿真和热试验的方法对气氢/液氧喷注器的喷雾燃烧流场进行了研究。数值仿真选取试验件的1/6进行三维稳态计算,其中湍流模型采用SST k-ω模型、化学反应采用考虑氢氧6组分9步反应机理的涡耗散概念模型、液氧液滴采用离散相模型,共进行了2.8~9.8 MPa范围内8种典型工况的数值仿真。热试验采用气氢/液氧推进剂,进行了4.5 MPa、5.4 MPa和6.8 MPa这3种不同室压工况共4次挤压热试验,采用量热式水冷身部对燃烧室壁面热流进行了测量。仿真和试验结果表明:对于气氢/液氧同轴直流喷注器,在混合比、氢氧温度和喷注速度相同的情况下,当室压大于液氧临界压力时的燃烧流场具有相似性;而室压小于液氧临界压力时的燃烧流场与大于临界压力的燃烧流场结构存在差异。
关键词
氢氧膨胀循环火箭发动机
同轴直流喷注器
燃烧流场
相似性
变工况
缩尺技术
Keywords
hydrogen-oxygen expansion cycle rocket engine
coaxial shear injector
combustion flow field
similarity
variable operating condition
scale technology
分类号
V434.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
气—气同轴直流式喷注器结构参数对燃烧性能的影响
被引量:
1
2
作者
王壮
胡锦华
杨建文
金丹
李炎栋
霍世慧
机构
西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室
出处
《火箭推进》
CAS
2022年第3期32-39,共8页
基金
国家自然科学基金(52005385)。
文摘
气—气同轴直流式喷注器广泛应用于全流量补燃循环发动机,喷注器的结构设计在很大程度上影响发动机主推力室的性能。为了探究气—气同轴直流式喷注器的结构参数对燃烧性能的影响,通过数值计算,分析了氧喷嘴直径、燃料喷嘴宽度、燃料喷嘴与氧喷嘴之间的壁厚以及中心氧喷嘴的缩进距离这4方面的结构参数对燃烧效率以及火焰长度的影响。结果表明:氧喷嘴直径以及燃料喷嘴与氧喷嘴之间的壁厚对火焰长度影响较大,燃料喷嘴宽度以及缩进距离对火焰长度影响较小。随着氧喷嘴直径以及氧喷嘴与燃料喷嘴之间的壁厚增加,火焰长度增加,燃烧效率降低。另外,燃料喷嘴的宽度与缩进距离对推进剂组元的混合影响较大,一定的缩进距离可以加快组元的混合,并且提高火焰稳定性。
关键词
气—气
同轴
直流
式
喷
注
器
结构参数
燃烧效率
火焰长度
Keywords
gas-gas coaxial direct-flow injector
structural parameters
combustion efficiency
flame length
分类号
V434 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
同轴式气-气喷注器混合场影响因素流动显示研究
被引量:
1
3
作者
金平
杜正刚
杨立军
蔡国飙
机构
北京航空航天大学宇航学院
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期692-697,共6页
基金
国家高技术研究发展计划
文摘
为了深入理解同轴气-气喷注器气流混合机理,利用粒子图像测速仪(PIV)系统对同轴直流式和同轴离心式气-气喷注器开展了流动显示实验,研究了喷注器关键设计参数对气流混合扩散过程的影响规律.实验结果表明:对于同轴直流式喷注器,氧/氢动量比决定着气流接触面上卷吸作用的大小,动量比越大,卷吸作用越强,混合效果越好;对于同轴离心式喷注器,气流的旋度控制着气流的混合过程,旋度越大,混合效果越好.可以通过减小外环喷注压降或者给中心喷孔一定的缩进距离来增大旋度,增强旋流作用,加强气流的混合.
关键词
同轴
直流
式气-气
喷
注
器
同轴
离心式气-气
喷
注
器
粒子图像测速仪
混合场
动量比
Keywords
coaxial shear gas-gas injector
coaxial swirl gas-gas injector
particle image velocimetry
mixing flowfield
momentum ratio
分类号
V434.13 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
气-气喷注器混合场流动显示
被引量:
8
4
作者
金平
杜正刚
杨立军
蔡国飙
机构
北京航空航天大学宇航学院
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第1期210-216,共7页
基金
国家高技术研究发展计划
文摘
研究气-气喷注器气流流动混合过程,基于粒子图像测速仪(PIV)实验系统,采用对两股气流分别示踪的方法,对三种典型结构的气-气喷注器混合场开展了实验研究.实验结果验证了这种实验方案的可行性,结合轴截面和横截面的流场分布测量,得到了同轴离心式、同轴直流式、互击式气-气喷注器气流混合过程的主要作用因素和混合场的分布特征.
关键词
粒子图像测速
混合场
同轴
离心式气-气
喷
注
器
同轴
直流
式气-气
喷
注
器
互击式气-气
喷
注
器
Keywords
particle image velocimetry
mixing flowfield
coaxial shear gas-gas injector
coaxial swirl gas-gas injector
triple impinging gas-gas injector
分类号
V434.13 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
气氢/液氧同轴喷注器变工况燃烧流场相似性
孔维鹏
王天泰
谢恒
王朝晖
《火箭推进》
CAS
2023
0
下载PDF
职称材料
2
气—气同轴直流式喷注器结构参数对燃烧性能的影响
王壮
胡锦华
杨建文
金丹
李炎栋
霍世慧
《火箭推进》
CAS
2022
1
下载PDF
职称材料
3
同轴式气-气喷注器混合场影响因素流动显示研究
金平
杜正刚
杨立军
蔡国飙
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
1
原文传递
4
气-气喷注器混合场流动显示
金平
杜正刚
杨立军
蔡国飙
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
8
原文传递
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