氢燃料超音速燃烧室实验研究

本文介绍超音速燃烧冲压发动机燃烧室实验研究 ,模型燃烧室呈突扩台阶和扩张形 ,用电弧加热空气。燃烧室入口Ma =2 1,总温 12 0 0K ,总压 7× 10 5Pa。氢气由壁面沿垂直或平行于超音速空气流的方向喷入 ,实现了超音速稳定燃烧 ,并对燃烧室内性能参数进行了理论分析与计算     

超音速燃烧二元流场的数值模拟

由二元超音速燃烧流场垂直喷射Ｈ２的数值模拟计算，描述了缝隙喷嘴附近氧气与空气的混合和燃烧过程，使用两步化学反应，ＭａｃＣｏｒｍａｒｋ显式时间分裂法和Ｂａｌｄｗｉｎ－Ｌｏｍａｘ修正的代数湍流模型，计算超音速燃烧流场，得出了流线，静压，静温，Ｈ２和Ｈ２Ｏ浓度等值线图，反映了缝隙喷嘴附近回流区的大小，自动着火点的位置及火焰向主流的传播现象。     

超音速燃烧室燃烧效率数学模型及气流状态参数的计算

本文分析及提出了超音速燃烧冲压发动机燃烧室燃烧效率的数学模型.该模型综合了氢气喷射方式、燃烧室进口气流参数以及燃烧室结构的影响因素.用这一数学模型求解一组一元流方程.计算出通过燃烧室的气流状态参数,计算结果与试验数据对比,证明这个模型是适用的.     

单管和蒸发管燃烧室排气污染性能模拟

为了更深入地探讨单管燃烧室和蒸发型双腔燃烧室的排气污染性能,作者在实验研究的基础上,进一步对二者进行了理论分析和模拟。以通用反应器分析和模拟程序GRASP为基础,针对具体燃烧室,考虑雾化、蒸发、混合、气流的分股和回流流动以及化学反应热力学诸方面,对原程序做了相应的改进和增补,以用来模拟实际燃烧过程(甚至局部存在富油)的11种排气成分和出口温度。计算和实验结果相一致。     

氢在超音速气流中的燃烧过程

氢燃料超音速燃烧冲压发动机 (简称“超燃冲压”)为主体的吸气式组合动力装置 ,已被证明是空天飞机推进器的最佳方案[1] 。因而研究氢在超音速气流中的燃烧过程是一个重要的课题。国外近年来进行了大量的有关理论与实验研究工作[2、3 ] ,但大多数的研究停留在氢处于静止与等压状态下的反应过程。在超燃燃烧室中的实际燃烧过程 ,由于不同的燃烧室进口气流状态 ,大体有以下三种基本类型 :扩散型燃烧、扩散—动力型燃烧、动力型燃烧。许多文献指出 ,当进口空气静温与静压都很低时 ,化学反应进行得极慢 ,反应时间远远大于混合时间 ,可以近似认为…     

设置空腔的超声速燃烧室流场数值模拟

用数值解二维 N- S动量守恒、能量及组分守恒方程 ,模拟了一个设置空腔的超燃燃烧室流场参数分布及性能。计算结果表明 ,空腔扩大了超燃燃烧室的火焰稳定工作范围 ,并提高了燃烧效率。在计算的燃烧室进口状态下 ,空腔内的平均温度、压力取决于空腔内的平均混气比 ,当混气比接近于恰当比时 ,空腔对燃烧室性能影响最大     

超音速混合及燃烧的强化技术

超音速气流中燃料与空气混合直接关系到燃烧效率，强化超音速混合及燃烧已成为各国专家正在解决的关键问题之一。本文在广泛搜集资料的基础上，归纳了已有的强化技术，为开展强化超音速混合及燃烧技术的研究作了必要的准备。     

双模态超燃冲压发动机研究进展

通过对各种发动机性能的对比分析 ,认为双模态超燃冲压发动机非常适合作为高超声速飞行器的动力推进装置。国内外的实验研究和数值模拟的结果揭示了如何实现双模态超燃冲压的模态转换     

台阶后横喷氢气超音速燃烧流场数值模拟研究

采用ＭｃＣｏｒｍａｃｋ格式、代数涡粘性湍流模型及有限速率化学动力学模型，用数值模拟方法研究了台阶后横喷氢气二元燃烧流场。数值计算结果表明：台阶的作用不仅能扩大火焰稳定性，而且增加氢射流对主流的穿透深度，提高燃烧效率；当进口气流Ｍ数越高，进口温度越高，油气当量比越接近于恰当比，壁面温度对流场的影响越大。还提出了在超音速气流中，横喷氢自动着火时滞的火焰稳定机理新观点，由此可更准确地预估自动着火点的位置及火焰稳定性。     

超音速气流中横向喷射氢气流场数值模拟

本文通过应用Mac Cormack显式时间分裂法和Baldwin-Lomax修正的代数湍流模型求解二维可压缩的N-S方程和混气组分方程,对超音速气流中横向喷入氢气后的流场进行了数值模拟。计算结果示出了流场中速度矢量分布,静压、静温和氢气质量分数的等值线分布,反映出了喷嘴附近流场回流区的大小及可能的点火位置,从而为超燃冲压发动机的设计工作提供理论指导。