| 高压氢氧火箭发动机推力室燃烧稳定性分析 |
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| 引用本文： | 刘倩,李敬轩,孙纪国,梁炫烨,向小林,潘亮,郑孟伟.高压氢氧火箭发动机推力室燃烧稳定性分析[J].火箭推进,2022,48(2):66-75. |
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| 作者姓名： | 刘倩 李敬轩 孙纪国 梁炫烨 向小林 潘亮 郑孟伟 |
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| 作者单位： | 北京航天动力研究所,北京100076,北京航空航天大学 宇航学院,北京100191 |
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| 摘 要： | 针对高压氢氧火箭发动机推力室不设置隔板喷嘴和声腔的结构方案，利用火焰传递函数+低阶声学模型的解耦预测仿真方法，分析了不同喷注参数和结构参数下燃烧室的燃烧稳定性裕度。采用非定常雷诺平均NS方程(URANS)计算同轴直流喷嘴非稳态燃烧过程以获取火焰传递函数，其中采用Soave Redlich Kwong(SRK)状态方程计算密度等物性参数；考虑到同轴直流喷嘴的火焰长度与声波量级相当，采用分布式火焰结构进行火焰传递函数建模。采用商业软件COMSOL计算加载了火焰传递函数的燃烧室声学模态，使用模态增长率为评定标准，预测燃烧不稳定性。结果表明，给定不同燃气/氧喷注速度比、混合比、相对喷嘴压降、缩进深度比、富氢燃气喷前温度等各工况下，预测得到的燃烧室均未出现燃烧不稳定现象。在推力室设计中通过增加燃气/氧喷注速度比或降低燃烧室混合比，有利于提升燃烧稳定性裕度。所做工作为高压氢氧火箭发动机喷注器设计及燃烧稳定性裕度评估提供参考。
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| 关 键 词： | 高压氢氧火箭发动机 推力室 燃烧稳定性 数值仿真 火焰传递函数 |
Analysis on combustion stability of thrust chamber in high pressure hydrogen-oxygen rocket engine |
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| LIU Qian,LI Jingxuan,SUN Jiguo,LIANG Xuanye,XIANG Xiaolin,PAN Liang,ZHENG Mengwei.Analysis on combustion stability of thrust chamber in high pressure hydrogen-oxygen rocket engine[J].Journal of Rocket Propulsion,2022,48(2):66-75. |
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| Authors: | LIU Qian LI Jingxuan SUN Jiguo LIANG Xuanye XIANG Xiaolin PAN Liang ZHENG Mengwei |
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