气氧/酒精火炬式点火器试验

为研究火炬式点火器旋转液膜冷却的冷却机理，设计了气氧／酒精火炬式点火器，并在冲压发动机试车台上进行了试验，试验中设置的最长工作时间20S，总流量变化范围8～40g／s，获得了压力、燃烧室下游壁面附近温度等试验数据，并通过与相似结构以液氢为燃料的试验结果进行对比，得到了如下定性结论：在一定余氧系数下，液体燃料沿壁面旋转进入火炬点火器燃烧室时，若液体燃料沸点较低（如液氢），则燃烧室下游燃烧产物为气态；若液体燃料沸点较高（如酒精），则燃烧室下游燃烧产物核心部分为气态，周围为液态。

固体燃料冲压发动机火炬式点火器设计

对火炬式点火器工作原理进行了介绍,根据氧化剂、燃料的状态对火炬式点火器进行了分类,分析了各类点火器结构特点及热防护措施。设计出使用气氧、酒精的固体燃料冲压发动机地面试验用火炬式点火器,采用旋转液膜与酒精再生冷却相结合的办法,有效地加强了点火器的热防护。在冲压发动机试车台上,对该火炬式点火器进行了30余次单独试验,均取得了成功,可持续工作时间不少于20 s。

一种天然气火炬式点火器及其补氧助燃分析

火炬式点火是一种应用很广的燃气轮机点火方式。某航改燃气轮机的燃气发生器在试运行初期出现了点火失败现象,影响了后续机组试验任务。通过仿真和实验分析了此类天然气燃料点火器的特点,得到了稳定点火的工作条件,同时采用补氧的方法提高燃烧稳定性,拓宽了点火边界,最终在选取的工况点实现了稳定点火。

膨胀循环氢氧发动机火炬点火系统方案研究

针对膨胀循环氢氧发动机多次点火需求,开展了火炬式电点火系统方案论证和仿真研究,明确了较为合理的低压火炬式电点火系统方案,并完成整机级试验验证。结果表明,氢主阀打开瞬间点火室混合比波动较大,可能造成结构烧蚀;从氢涡轮前引气氢、氧泵后引液氧的方案烧蚀风险较小,但对发动机起动和稳态特性有一定影响。试验验证了仿真分析结果,实现了中国液体火箭发动机首次低压火炬式电点火起动,初步表明点火系统方案可行。

膨胀循环氢氧发动机低压火炬的点火能量研究

针对膨胀循环氢氧发动机多次点火需求,采用氢、氧推进剂吸热着火和火炬燃气降温放热的假设,用热力计算方法从理论上分析了推力室采用火炬点火的能量问题。在考虑火炬燃气与推力室内的氧补燃后,富燃低压火炬点火器的点火能量能够满足推力室点火需求。研制了2种低压火炬点火试验系统,对膨胀循环发动机进行了17次点火试验,试验结果与理论分析结果相符,验证了补燃点火假设。