平口主油路/扩口副油路离心喷嘴雾化特性研究

针对某型航空发动机燃烧室低排放燃烧问题,开展了双油路离心喷嘴雾化特性研究。以RP-3航空煤油为工质,采用高速摄影拍摄不同供油压力、不同工作模式时的喷雾形态,并对喷雾图像进行二值化处理得到雾化锥角,使用马尔文激光粒度仪测量雾化液滴索太尔平均直径(SMD)。研究结果表明:低供油压力时,副油路在雾化中占主导地位;随着供油压力增大,主油路可以产生更大的动量,对同时工作时的雾化锥角有重要影响,使雾化锥角介于60°~102°之间。主副油路同时工作周向均匀性更高,雾化锥角大小则介于主副油路单独工作之间。使用扩口式副油路,液膜轴向速度降低了约42.12%且雾化锥角更大,更有利于二次雾化,SMD减小了约19.6%。

后向台阶-楔体结构对含硼固体火箭超燃冲压发动机燃烧性能影响

为增强含硼固体火箭超燃冲压发动机中空气与燃气掺混,提升火焰稳定性及燃烧效率,在一次燃气侧向进气基础上,补燃室前段增加后向台阶-楔体组合结构,采用数值模拟的方法分析一次燃气进气方式及楔体结构对含硼固体火箭超燃冲压发动机补燃室内燃烧性能的影响。结果表明:当补燃室结构不变时,一次燃气进气位置到后向台阶的距离从0.5d变化到6d时,硼颗粒燃烧效率先增大后减小,在一次燃气进气位置距台阶为1.25d时,硼颗粒燃烧效率最大,为48%;当一次燃气进气角度在45o~170o内时,一次燃气进气角度越大,发动机燃烧效率越高,一次燃气进气角度为170o时总燃烧效率最大,为71.32%;在一次燃气进气方式不变时,取楔体高度与台阶高度之比分别为0.40、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、1.00,随着比值增大,总压恢复系数减小,硼颗粒燃烧效率先增大后减小,当楔体高度与台阶高度之比为0.60时,硼颗粒燃烧效率最大,为53.2%。

编织密度对2D-SiC_(f)/SiC力学行为的影响与机制

编织陶瓷基复合材料逐渐成为提升航空发动机综合性能的热门材料。材料的失效机制分析为材料/结构的性能设计与优化提供着重要的理论与方法支持。本文针对不同编织密度的2D-SiC_(f)/SiC复合材料开展室温拉伸试验,通过对力学行为、损伤演化进行对比分析,研究编织复合材料的力学行为及内在的损伤机制。结果表明:比例极限应力随着横向纤维束编织密度的增加逐渐降低,纵向纤维束编织密度对比例极限应力影响较小;纵向纤维编织密度较小时,拉伸强度较低,随着纵向编织密度的增加,拉伸强度增大并趋于稳定,横向纤维编织密度的增加,对拉伸强度有一定的弱化作用;根据拉伸应力/应变的演化过程,编织SiC_(f)/SiC复合材料的拉伸过程可以划分为4个典型阶段;缝合孔对材料的拉伸强度有一定弱化作用,需要在材料制备、后处理过程中消除缝合孔的不利影响。