液体火箭发动机反力式涡轮动叶进口攻角的研究

针对高性能分级燃烧(闭式)循环液体火箭发动机用反力式涡轮的特点,对所设计的动叶叶栅S1流面的准三元流气动分析和已有动叶平面叶栅的亚声速风洞试验,研究了反力式涡轮动叶正负攻角对叶栅内的绕流和能量损失的影响。结果表明:对于给定的来流方向,为得到连续收敛的叶栅几何通道和小的能量损失,动叶应采用正攻角设计。对已有的连续收敛的动叶叶栅,应采用负攻角流入工况,能量损失小。

时间推进法求解叶轮机械内不可压流动

发展了一种用时间推进方法求解叶轮机械内部不可压流动的计算程序。在这个程序中， 使用分布体力方法简化湍流粘性的求解过程， 根据Ｂａｌｄｗ ｉｎ－Ｌｏａｍ ｘ 两层代数湍流模型确定粘性应力的大小。程序中还使用局部时间步长和多重网格数值技术加速收敛。火箭燃料主泵前诱导轮内部流场的实例计算表明， 采用这一计算程序能够正确预测叶轮机械内部不可压流场。

气液同轴直流式喷嘴喷雾及燃烧试验研究

介绍了气液同轴直流式喷嘴的冷流喷雾特性实验研究和热点火燃烧试验工作。冷态实验以空气和水作为模拟工质在亚临界条件下模拟燃气和液氧 ,研究了气液喷嘴的雾化特性、流量特性和气液两相的相互影响。用液氧和高温燃气对多个喷注单元组成的喷注器在超临界压力下进行了燃烧试验。通过冷态和热态试验 ,确定了 4种喷嘴的性能优劣。

高混合比火炬式电点火器试验研究

介绍了低温高混合比火炬式电点火技术的初步研究进展,包括有关的设计参数和试验情况。该点火器用电火花塞作为激励能源,氢氧推进剂通过一个位于头部的同轴式喷嘴进入点火室,大部分液氢用作冷却剂通过排放冷却方式冷却点火室。累计5次共50s的热试车表明,高混合比火炬式电点火器能实现可靠的低温点火,并具有较广的工况和混合比变化范围。

YF—75氢氧发动机故障仿真与诊断研究

在YF－75发动机现有的平衡点计算程序基础上，通过进一步的改进，形成一套非线性稳态故障仿真方法，用来研究YF－75发动机主要部件发生故障时参数的稳态变化规律，并对发动机某次试车中故障关机时的多数进行了分析。结果表明，该方法能够较好地模拟发动机一些主要故障发生时的参数稳态变化，对发动机所发生故障的确定能起到指导和辅助作用。最后，还针对正在进行的YF－75发动机故障诊断研究工作提出了一些设想。

三组元液体火箭发动机系统方案研究

三组元发动机是实现单级入轨的一项关键性技术。虽然国外从70年代就开始研究双燃烧室的三组元发动机,但由于推力室结构过于复杂,至今尚无一台样机出现。这里提出的三组元发动机系统,建立在三组元喷嘴技术基础之上,充分继承了已有的液氢／液氧、液氧／煤油发动机的研制成果,是技术先进、性能高、可在短期内实现的液体火箭发动机。

液体火箭发动机推力室发汗冷却传热过程的数值模拟(Ⅱ)数值方法与计算结果

对液体火箭发动机推力室发汗冷却传热过程的二维局部非热平衡模型进行了数值计算。计算中采用了正交曲线坐标系（贴体坐标），并计及了冷却剂（氢）的热物性参数随温度和压力的剧烈变化及固体壁沿轴向的导热。结果表明：推力室多孔壁面中靠近燃烧室的部分温度梯度很大；固体骨架与冷却剂的温度差异在推力室内壁面上最大；推力室多孔壁面材料导热系数的提高有利于降低壁面温度及温度梯度；随着冷却剂流量的增大，推力室壁中的最高温度明显下降；若设计合理，发汗冷却所需要的冷却剂的量只占总流量的２％左右。

液体火箭发动机推力室发汗冷却传热过程的数值模拟 (Ⅰ)数理模型

针对液体火箭发动机推力室的发汗冷却传热过程建立了数理模型。模型中考虑了冷却剂与结构材料之间存在温差、并进行对流换热，即采用了局部非热平衡模型。同时，模型中还计及了冷却剂（氢）的热物性参数随温度和压力的剧烈变化及固体壁沿轴向的导热过程。

影响喷管流动分离的因素

应用 Beam- Warming近似因式分解方法差分求解薄层 N- S方程 ,对某型发动机在多种工况下的分离流场进行计算。结果表明 ,燃烧室总压与环境压强的比值控制分离点位置 ;对于相同的喷管扩张段型面 ,喷管面积比对分离位置的影响小 ;

喷管分离流动的数值模拟

针对高空喷管地面试验时产生流动分离的现象，用Ｂｅａｍ －Ｗａｒｍ ｉｎｇ 近似因式分解法求解薄层Ｎ－Ｓ方程，对分离流场进行数值模拟。预示了分离点的位置以及喷管壁面压强分布等，可以为高空发动机地面试车提供参考，

YF—75发动机状态监控与故障诊断工程应用系统的研制

根据YF－75发动机状态监控与故障诊断工程应用系统（CMFDS）的研制情况，重点介绍了总体设计原则、系统功能、系统组成、系统结构、系统硬件组成与接口形式、发动机主要技术状态、故障模式分析、故障数据库建立、监测部件与监测参数选择等内容，对状态监控与故障诊断算法也做了较为详细的描述。最后，还给出了用YF－75发动机18次原始试车数据对CMFDS进行验证的情况，结果显示本系统具有很强的适应性和有效性。

一种40°撞击角双股自击式喷嘴试验

研究了一种 4 0°撞击角双股自击式喷嘴冷流特性和热试验流量系数。冷流试验以常温水为介质 ,用激光散射测粒仪和探针研究了该喷嘴的雾化质量和流强分布。在 1 35MPa～ 1 75MPa的喷嘴压降下该喷嘴椭圆形喷雾的喷雾锥角为 2 6°～ 38°,流强呈单峰型分布。统计研究了该喷嘴冷试验和在液氧介质下热试验时的喷嘴流量系数 ,流量系数在 0 6～ 0

液体火箭发动机高效率反力式涡轮的设计

为提高比冲，闭环系统的液体火箭发动机的涡轮泵多采用反力度不大的反力式涡轮，这种火箭反力式涡轮不同于航空涡轮，其以极低的压比、极高的负荷和低展弦比为特征，在给定的叶栅大气流转折角、低展弦比、低反力度和相对大的径向间隙条件下，采用了沿叶高正攻角设计和沿叶高变功率损失设计，用以加大叶栅通道的几何收敛性，减少二次流和叶顶间隙损失，从而获得相对高的涡轮效率．

液体火箭发动机故障数据库的设计与实现

讨论了液体火箭发动机故障数据库的设计思路及实现途径，以国内２１种液体火箭发动机试车及发射数据为基础，建立了初步的故障数据库。重点介绍了故障数据库的功能设计、结构设计和开发环境等内容。

获得结构响应概率密度函数的一种新方法

为了提高结构可靠性分析的精度 ,提出一种获得结构响应概率密度函数的新方法。通过随机有限元法计算得到结构响应的样本及其各阶矩 ,利用Hermite正交多项式的线性组合来获得结构响应概率密度函数的最佳平方逼近式。算例表明 ,本文方法具有较高的计算精度和计算效率。

基于时序分析的液体火箭发动机实时故障监测算法

建立ＡＲ模型对液体火箭发动机状态测量参数构成时间序列进行分析，并构造相应的信息距离差别函数进行状态监测。对某次试车的测量参数进行状态监测仿真表明，利用时序分析算法能够在满足实时条件下早期检测出发动机的故障。在算法中，使用了Ｋｏｌｌｂａｃｋ－Ｌｅｉｂｌｅｒ信息距离函数作为判别函数，使得整个计算简单而可靠。

电动气活门的可靠性设计

将传统设计与可靠性理论相结合的可靠性设计方法，应用于液体火箭发动机电动气活门设计中，证明了这种思路的可行性与合理性，对部件设计的可靠度保证大有裨益。

液体火箭发动机技术的回顾与展望

回顾了５０年来液体火箭发动机技术的发展历程，展望了２１世纪液体火箭发动机技术的发展，即充分利用和改进现有火箭发动机，降低成本，提高可靠性，提高性能和适应性；研制和发展新型可重复使用的先进的火箭发动机，同时加强基础理论研究和关键技术的预研，以适应人类开发空间资源的需要。

离心式喷嘴工况理论分析

对离心式喷嘴的最大流量原理进行了证明，并求得了该原理成立的边界条件。分析了离心式喷嘴的工况，结果表明，当喷嘴压降等于或大于临界截面处平均余区的１．５倍时，其工况处于临界或超临界状态。导出了波沿离心式喷嘴中液体自由表面的传播速度及其频率的计算公式，从中可以看出，波的传播速度及其频率取决于喷嘴压降及喷嘴的几何特性。