军民结合出硕果——记第五届燃烧及传热学术会议

中国航空学会动力专业委员会于1986年6月10日至16日在厦门市召开了第五届燃烧及传热学术会议。会议特邀航空工业部发动机局周晓青总工程师和清华大学焦树建副教授分别作了《航空发动机燃烧技术的研究和发展》和《关于低热值煤气和渣油在航机改型中的应用问题》专题报告。会议收到论文60篇,会上宣读了55篇。     

主油路供气对副喷嘴雾化特性的影响

双油路燃油喷嘴,在主喷嘴未投入工作的小负荷工况,燃油雾化质量差,不利于点火和燃烧过程.试验表明,向主喷嘴供应压缩空气可有效地解决上述问题.所得结果,对地面燃气轮机的运行和改烧劣质燃油的陆用航机有重要参考价值.     

采用间接燃烧循环改造航机

正当我国航空发动机(简称航机)更新换代的时候,已有并将有大批航机退役。就目前我国电力十分紧张的情况下,如能发挥退役航机的作用是非常有意义的。 针对航机能源短缺、油耗过高、寿命短和可靠性差等问题,本文提出一种新的航机改造方案。该方案采用煤作燃料,用于发电(暂不考虑热电并用)。      

国外燃气轮机发展途径及方向

分析了国外燃机五十年来的发展途径,指出轻型燃机走航机改型之路,重型燃机走移植航机技术、与航机厂商合作开发之路,运用航机技术促进燃机工业的快速发展,这是西方先进国家发展燃机工业的成功经验;总结了航改燃机改型设计的8种途径、应遵循的基本原则和重型燃机的发展经验;展望燃机未来的发展方向;得出可供学习借鉴的四点结论。     

QD-128--1种由航空发动机派生的轻型燃气轮机

介绍了在中国第1台具有自主知识产权的"昆仑"航空发动机的基础上,成功地派生发展出的QD-128燃气轮机的设计特点和试验经验,证明了"航机改燃机"是发展燃气轮机事业的捷径.     

WP6发动机改RF031燃气轮机中低热值燃烧室改进设计

详细介绍了由WP6航空发动机去掉3级压气机改型而成的RF031燃气轮机燃烧室所用燃料由航空煤油改为中低热值气态燃料而进行的改进设计方案。经改进设计,实现了该燃烧室中低热值燃料(10467kJ/m3)的稳定燃烧,经试验验证,各项指标满足总体要求,基本实现了WP6发动机改地面燃气轮机的第1步目标。     

WZ-6发动机改用天然气的结构方案试验研究

本文介绍了WZ-6发动机燃烧室由烧液体燃料改烧天然气燃料的结构设计方案、部件调试过程和试验结论,以及整机调试和试运转情况。实践证明,WZ-6发动机改烧气体燃料的结构设计方案是成功的。      

QD128航改燃气轮机燃烧室数值模拟

应用计算流体动力学软件FLUENT,对QD128航改燃气轮机燃烧室进行了三维数值模拟计算分析。为了验证数值计算结果的合理性,首先,对以航空煤油为燃料的航机燃烧室进行了CFD数值模拟计算,并将采用3种湍流模型得到的CFD计算结果与航机燃烧室性能试验结果进行了对比,确定了适合燃烧室数值模拟计算的湍流模型Realizable k-ε;然后,采用Realizable k-ε湍流模型,对燃用天然气的QD128燃气轮机燃烧室进行了数值模拟计算,根据其计算结果,对QD128燃气轮机燃烧室出口温度场进行了优化,并对改进后的燃烧室进行了CFD计算,计算结果表明改进措施是有效的。     

航机改型燃气轮机的应用与发展

概述了近五十年来航机改型燃气轮机在发电、机械驱动、舰船推进、坦克等方面的应用及航空技术对轻型和重型燃机发展的巨大影响,展示了航机改型燃气轮机的广阔市场前景及我国面临的机遇与挑战。     

燃油系统污染浅析及控制

针对航机燃油系统内部污染进行了分析，并就如何加以控制提出了措施。     

低热值煤气燃烧稳定性的试验研究

本文在两种火焰管、两种空气旋流器和两种煤气供给结构的燃烧室上, 试验研究了这些结构因素对于低热值煤气燃烧稳定特性的影响, 得出了一系列对工业设计有指导意义的结果。      

燃烧固体药柱内腔表面的典型裂纹及其力学行为

根据燃烧环境中高装填固体推进剂药柱内应力的分布特征,提出了药柱内腔表面的两种典型裂纹, 即横向表面裂纹和纵向表面裂纹, 并分别采用方坯药柱和圆盘药柱表面预制的裂纹进行了模拟。比较燃气作用下两种药柱的有限元分析结果, 明确了挤裂模式对于燃烧环境中固体药柱表面裂纹问题的适用性。这些结论与实验观测现象非常吻合, 对实际发动机工作环境中固体药柱表面裂纹的力学行为预示和故障分析有着重要的指导意义。     

固体火箭发动机中推进剂燃速的预测(综述)

本文论述了燃速预测的重要性,分析了发动机中实际燃速与预测燃速的差异,分别评述了SPP程序对燃速的处理方法、标准发动机预测燃速的要求、测试精度对燃速相关性的影响以及用燃烧理论模型进行燃速相关的问题.介绍了端面燃烧药的锥化现象和内孔燃烧药柱的驼峰效应.最后对开展燃速预测的研究工作提出了建议.     

透气性推进剂对流燃烧特性的影响因素

研究了透气性推进剂（ＧＰＰ）稳定对流燃速和对流燃烧转变压力的影响因素。这些因素包括：ＧＰＰ密度，基础质量燃速，微孔参数及燃烧压力等。通过图象分析仪测定ＧＰＰ的微孔参数，并用大容量密闭爆发器测定ＧＰＰ的对流燃烧等特性。获得了ＧＰＰ对流燃烧转为压力主要与初始平均孔径和ＧＰＰ密度有关的结论。对于所研究的体系，对流转变压力大致上与ＧＰＰ密度的平方成正比，而与初始孔径成反比。稳定对流燃速的大小则随ＧＰＰ密度     

复合推进剂中的降速剂

采用燃速测量、热分析等技术，研究了草酸铵、碳酸锶、碳酸锶／草酸铵、碳酸锶／草酰胺等添加剂对AP／HTPB系推进剂燃速的影响。结果显示，上述几种添加剂均可不同程度地使推进剂燃速降低，其原因是添加剂促使AP的分解峰温向高温方向移动以及使AP分解的活化能增加。不同添加剂的影响机理有所不同：草酸铵的分解产物阻碍AP低温、高温分解，从而使AP分解峰向高温方向移动；碳酸锶和AP分解产物高氯酸反应产生不易分解的高氯酸锶使AP分解峰温升高；同时由燃速测试结果发现，在压强大于5MPa时，碳酸锶／草酸铵、碳酸锶／草酰胺产生协同作用，使推进剂降速效果非常明显，尤其是碳酸锶与草酰胺的组合，不但使推进剂燃速降低明显，而且压强指数的降低幅度也最大，是一种良好的复合型降速剂。     

低燃速HTPB推进剂燃速控制研究

研究了低燃速ＨＴＰＢ推进剂药柱燃速的控制规律,结果表明：球形高氯酸铵的粒度是决定燃速的主要因素;在粒度相同的情况下,原材料换批等其它工艺因素的差异导致的燃速变化值小于设计公差;经粉碎处理的细粒使高氯酸铵在存放期结块导致燃速缓慢的下降;１０Ｌ预示燃速略高于５００Ｌ随机燃速。     

Das thermische plasma als intensitäts normalstrahler im wellenlängenbereich von 1100 bis 3100 å

In this paper a standard intensity source is described consisting of a thermal argon plasma with small additives of hydrogen, nitrogen, and carbon dioxide. These gases are introduced in such a concentration to produce a series of optically thick spectral lines in the region 1100 Å to 3100 Å. The intensity in an optically thick line center is given by the Kirchhoff-Planck-function B (T) which is determined if the plasma temperature is known. The continuous character of the function allows for interpolation between the spectral lines.At longer wave lengths above 1800 Å only two carbon I-lines are found to be optically thick. Here the optically thin argon continuum is calibrated against the carbon I-lines and is used as an additional standard emission.By this procedure an absolute intensity scale is constructed at every wave length between 1100 Å and 3100 Å.The precision of the absolute intensities depends essentially on the precision of the temperature measurement for the plasma. Four different spectroscopic methods are used for this determination giving a temperature of 12540 K with an error of ±1 % to ±2 %. This means an error of ±10 % to ±20 % for the absolute intensity scale. The internal consistency of the measurements is better than ±2 %A plasma with these properties is produced in a wall-stabilized cascade arc burning through a central hole in a stack of refrigerated discs. By an adequate flow pattern of argon, hydrogen, nitrogen, and carbon dioxide an argon window is formed through which the radiation of the added gases leaves the arc axially without self-absorption.The arc is burning at a pressure of 1 atm, and a windowless light path to a vacuum spectrograph is formed by a 3 chamber differential pumping stage allowing continous observation.As a result the absolute intensities of the optically thick lines observed at high resolution are given. Moreover, the total spectral energy flux of the light source is presented for a lower resolution.In the range 2500 Å to 3100 Å the absolute scale overlaps the useful range of the carbon arc which is used as an intensity standard in the visible and near ultraviolet. A comparison of the two sources yields a compatibility within the experimental errors of a few percent.     

Ti-Cr合金的燃烧行为及燃烧产物分析

以DCSB法点燃Ti Cr二元合金 ,研究该合金的燃烧行为及其燃烧产物。结果表明 :Ti (>10 % )Cr合金元素的燃烧速度较低 ,Cr含量大于 15 %的合金阻燃效果更明显 .Ti Cr合金燃烧产物表面及Ti (<10 % )Cr合金的燃烧产物与基体的界面均开裂多孔 ,不可能阻止氧向基体内扩散 ;而Ti (>10 % )Cr合金的燃烧产物与基体的界面氧化物比较致密 ,降低了燃烧速度。Ti Cr合金的燃烧产物是TiO2 、TiO和TiCrO3     

固体火箭发动机平均燃速预示

提出了用推进剂燃烧性能参数预示发动机平均燃速的思想。阐述了燃烧性能和燃烧环境的概念。导出了用推进剂燃烧性能参数预示发动机平均燃速的通用方法,并用试验数据对这一方法进行了验证。     

超高燃速多孔推进剂发动机的点火特性

超高燃烧多孔推进剂比常规推进剂点火困难，需要合理调整影响点火性能的参数。研究了推进剂密度、点火空间、喷喉尺寸、喷管堵盖材料和厚度、点火药量和种类对超高燃速推进剂发动机点火特性的影响，并确定了关键因素，得到了良好的综合点火性能。