基于V型槽的空气/煤油燃气发生器火焰稳定方法研究

为实现空气/煤油燃气发生器的可靠点火和稳定燃烧,采用试验与数值仿真相结合的方法对V槽火焰稳定器应用于燃气发生器时阻塞比和安装位置的选取进行了研究。发现不同阻塞比的火焰稳定器安装于燃气发生器不同位置时局部油气比可以是富油或贫油,甚至出现火焰稳定器一侧为贫油,另一侧为富油的状态。从接近当量比侧向贫油侧的热量和质量传递可以使得贫油侧的火焰稳定性能提高。钝体稳定的空气/煤油部分预混火焰存在"熄火-再点火"过程,其熄火频率为30Hz,高于贫油预混火焰的10Hz。阻塞比约0.6的V槽火焰稳定性能较好,获得了空气/煤油燃气发生器采用钝体稳定火焰时稳定器安装的特征长度范围。

空气/煤油燃气发生器技术研究

介绍了某动力装置采用空气/煤油燃气发生器的研究情况。为了实现某动力装置的燃料无毒化,研制了空气/煤油燃气发生器,并完成与涡轮的联动试验,试验结果表明燃气发生器性能满足动力装置要求。该燃气发生器采用电火花点火,具备富燃(余氧系数α<0.3)和富氧(余氧系数α>4.5)双模式工作能力,两种模式下均实现了轴功率输出。此外,燃气发生器还能在两模式间连续切换,且不熄火。这为满足功率需求提供了第三种工作模式。该模式也实现了轴功率输出。

两型甲烷/空气燃气发生器设计与仿真研究

飞行器热喷流干扰风洞试验需研制稳定可靠工作的甲烷/空气燃气发生器为其提供高温燃气。对燃气发生器进行结构设计,采用同轴直流式和同轴离心预混式两种喷注器结构,并利用数值模拟方法获得其稳态燃烧场,考察两种类型甲烷/空气火炬点火器的燃烧性能和燃烧室热载。结果表明,两种喷注结构条件的火炬点火器均可以满足设计要求,但同轴直流喷注方式燃烧性能表现更好,采用同轴直流式喷注方式比预混喷注方式的燃气温度及组分均匀度更高。

两种空气/煤油燃气发生器富油燃烧组织方案对比

根据空气/煤油富油燃烧的特点,提出了两种空气/煤油燃气发生器富油燃烧组织方案,设计了采用钝体稳定火焰和旋流空气、二次喷注空气稳定火焰的两种燃气发生器.为了对比两种方案的点火和燃烧特性,对两种燃气发生器进行了一系列热试,结果表明余氧系数是燃气发生器最重要的工况参数.随着余氧系数的增加,燃气发生器的状态逐渐从启动失败变为中途熄火,最终呈正常启动状态.采用钝体稳定火焰的燃气发生器稳定工作的余氧系数边界为0.518,采用旋流空气和二次喷注空气稳定火焰可将该边界延伸到0.237,极大地扩大了燃气发生器的工作范围.与钝体稳定火焰的燃气发生器相比,旋流空气和二次喷注空气稳定火焰的燃气发生器的富油燃烧的燃烧效率提高了20%.两种方案结构复杂性相当,旋流空气和二次喷注空气稳定火焰的燃气发生器不需要冷却火焰稳定器,可提高燃气发生器的工作时间.

空气/煤油/水燃气发生器点火特性试验

燃气发生器是超燃冲压发动机地面试验系统中的关键设备,为提高系统安全性和经济性设计了空气/煤油/水燃气发生器,在富燃状态下进行了一系列点火试验,试验结果表明:该型燃气发生器,实现可靠点火的余氧系数下限为0.51;水的加入使得化学反应速率和火焰传播速度降低,燃气发生器点火和火焰稳定困难,提高余氧系数可以提高点火可靠性。同时,水的加入容易引起燃烧不稳定,通过提高余氧系数来消除低频不稳定燃烧。

煤油催化重整可燃燃气发生器的试验研究

设计了新型煤油催化重整燃气发生器，在较大油量和较高压力情况下，进行了一系列相关参数的影响试验．试验结果表明：在催化温度较高、头部余气系数保持在0．6～0．8时，其出口燃气温度为400～700℃，可燃气体成分占15％～30％，氢气体积分数最高可达16％，从而可为超燃冲压发动机提供良好的高温含氢可燃燃气，有利于超燃室内的点火和稳定燃烧．

气氧/煤油富燃燃气发生器积碳特性试验研究

开展了气氧/煤油富燃燃气发生器在混合比0.25~0.50、室压1.0~4.0 MPa范围内的燃烧试验,获得了混合比和室压对发生器碳烟生成及沉积特性的影响规律。试验表明,在本研究范围内,富燃燃气发生器内的燃烧未达到化学平衡状态。当混合比小于0.4时,积碳量随混合比的增大略有增加,但均不明显;当混合比大于0.4时,积碳量显著增加。在室压1.0~4.0 MPa范围内,室压对碳烟的生成具有重要影响,并存在一个介于1.0~2.0 MPa之间的临界压力,当室压低于此临界压力时,燃烧过程中无碳烟生成。

加热湿式空气氧化法处理燃气发生器烟尘

预计于2007年下半年启动的长湖大型沥青提炼项目现正由加拿大OPTI公司和Nexen公司进行筹划。这是第一个联合了重油回收及提炼的煤气化项目。该项目采用Shell煤气化工艺（SGP），将初级提炼装置的液态沥青副产物转化为氢气和合成气。初级提炼工艺采用得到加拿大ORMAT公司专利许可的OrCrude技术，每天可用加拿大油砂生产60000桶（合6．936106L）合成原油。

有气体吹入的燃气发生器头腔充填过程仿真

以高压补燃液氧煤油火箭发动机起动过程为背景,研究有气体吹入的燃气发生器头腔充填过程。首先通过实验,确定马尔基涅利经验关系式所需系数为2.29,验证了经验关系式的准确性;其次利用有限元分割建立有气体吹入的燃气发生器头腔的一维分布参数模型,并将实验数据与经验关系式、一维分布模型仿真结果进行对比分析,证明了该模型的准确性。结果表明:一维分布参数模型稳态压强与实验数据平均值误差为0.429%,经验关系式(集中参数模型)误差为1.464%;喷嘴喷注面积增加,头腔内建压速度减慢,且稳定压强值降低;头腔体积增加,建压速度减慢,但压强稳定值不变;头腔摩擦因数增加,压强稳定值与充填速度降低。

旋风式燃气过滤器的冷流实验和内流场模拟

为了考察某导弹系统燃气发生器的旋风式燃气过滤器的除尘特性,对其进行了冷流实验研究,对除尘效率进行了模拟测量,并应用多流体模型的IPSA算法对其内流场进行了三维两相的数值模拟。计算结果与实验结果较符合,计算得到的分离界限粒径为2μm～3μm。

500吨级液氧煤油发动机联试获成功发动机关键技术攻关取得重大突破

近日，由中国航天科技集团公司六院自主研制的重型运载火箭500吨级液氧煤油发动机首次燃气发生器-涡轮泵联动试验取得圆满成功，标志着该型发动机关键技术攻关取得重大突破。500吨级液氧煤油发动机代表着未来航天主动力的发展方向，其推力、比冲和推重比均达到世界先进水平，将用于我国深空探测、超大型空间设施建设等重大航天活动。

500吨级液氧煤油发动机联试获成功

近日，由中国航天科技集团公司六院自主研制的重型运载火箭500吨级液氧煤油发动机首次燃气发生器一涡轮泵联动试验取得圆满成功，标志着该型发动机关键技术攻关取得重大突破。

航天科技集团500t级液氧煤油发动机联试获成功

由中国航天科技集团公司航天推进技术研究院自主研制的重型运载火箭500t级液氧煤油发动机首次燃气发生器一涡轮泵联动试验取得圆满成功，标志着该型发动机关键技术攻关取得首个里程碑式胜利，为后续圆满完成相关阶段研制任务奠定了基础。

某大型酒店综合能源系统优化提升改造项目分析

针对某五星级酒店冬季供暖、生活热水、泳池热水、洗衣房蒸汽等多种热源需求,采用多种与各需热系统相适宜的热源方式替代酒店原蒸汽热源系统。相适宜的热源替代系统包括:燃气蒸汽发生器蒸汽供应系统、容积式燃气热水炉分系统分区热水供应系统、常压模块式燃气热水锅炉+空气源热泵机组多能耦合联合供暖系统、泳池专用空气源热泵机组串联直供热水系统、容积式燃气热水炉供暖系统等。各系统通过近1个供暖季的运行,取得了良好的节能和节费效果。

V槽稳定的空气/煤油部分预混火焰吹熄特性分析

分析了空气/煤油燃气发生器中V槽稳定的部分预混火焰富油吹熄过程的动力学特性.当来流中含有较多未蒸发液滴时,火焰锋面与剪切层存的相互作用比贫油预混火焰更加剧烈。当火焰面变形率超过熄火变形率之后出现局部熄火现象,反应物对流进入回流区并在高温燃烧产物的加热下迅速反应生成新的火核重新点燃来流.由于来流中含有大量未蒸发液滴以及燃料空间分布的不均匀,这种"熄火-再点火"频率约为30 Hz,高于贫油预混火焰的10 Hz。燃料蒸发掺混更加均匀使得火焰全部熄灭的现象消失,但存在燃烧不稳定,频率为20 Hz。随着火焰稳定器温度的增加,燃烧振荡的振幅减小,火焰稳定性变好。进一步提高来流当量比,火焰最终被吹熄。

长征九号重型运载火箭发动机联试成功

3月24日,由中国航天科技集团有限公司六院研制的500吨级液氧煤油发动机燃气发生器-涡轮菜联动试验取得圆满成功,标志着我国500吨级重型运载火箭发动机关键技术攻关及方案深化论证达到预期目标,为后续重型运载火箭工程研制打下坚实基础。

液氧煤油补燃循环发动机汽蚀故障建模与仿真分析

为了搭建更加精确的离心泵汽蚀工况的性能预测模型,将汽蚀工况下的泵内流动分为入口段和出口段分别计算流量,以两段流量之差确定泵内空泡体积,进而确定汽蚀的扬程相对降低系数。通过5种型号泵的仿真结果与水试结果对比验证了该建模方法的通用性和准确性,最大计算偏差出现在第二临界点附近,约为1%;针对热试中汽蚀故障进行仿真复现,和热试结果对比验证了该故障建模方法的有效性。在此基础上开展了补燃循环液氧煤油发动机氧化剂泵汽蚀故障的注入与仿真,结果表明:预压泵入口压力降低能够导致氧化剂泵汽蚀;汽蚀工况下,氧化剂主泵扬程降低、流量减少并且转速升高;进而导致燃气发生器混合比趋向当量比、温度升高,与理论分析和试车以及发射中故障结果相吻合。最低允许预压泵入口压力为53%额定入口压力,继续降低压力会导致燃气发生器温度超过临界温度,存在产生毁灭性后果的危险。

MGT6100/6200燃气轮机的高压涡轮

据《Gas Turbine World》2014—2015年年度手册报道，被设计成1个铸件的单件中间机匣结构支承燃烧室和驱动燃气发生器压气机的2级高压涡轮。高压涡轮的所有静叶和动叶都利用压气机排气被内部冷却；涡轮轮盘也被内部空气冷却。

燃气轮机?柴油机?——坦克动力再探讨

关于坦克动力采用燃气轮机还是柴油机的争论可谓久矣。反对燃气轮机的人们始终把持的一个观点就是"燃气轮机太耗油"。之所以形成这样的观念,除了对技术上的了解有些偏差外,恐怕就是本位主义所致了。事实究竟怎样?这里隆重推出原航空工业部燃气轮机开发中心负责人陈一林研究员的文章,供朋友们参考。

QCr0．8合金推力室收扩段内壁模锻成形

QCr0.8合金不但具有良好的机械性能．而且具有导电性高（接近钝铜）、导热性好（500℃的导热系数约为钝铜的90％）和耐热性好等优异性能。因此．被选作液氧煤油发动机推力室收扩段内壁、燃气发生器内壁等关键零部件的设计选材。图1是液氧煤油发动机中推力室后段内壁的锻件图，从图中可知．此锻件的外轮廓尺寸较大．壁厚尺寸变化大，这给锻件的锻造带来很大困难。