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火箭基组合动力循环(RBCC)引射模态燃烧流动研究

火箭基组合动力循环(RBCC,Rocket Based Combined Cycle)将传统的火箭发动机和吸气式发动机的优点集中组合到一个具有多种工作模态(包括引射、亚燃、超燃及火箭模态)的发动机里,在不同的飞行阶段启用不同的工作模态,因此具有大幅提高航天推进系统经济性与高效性的潜在优势,并可能发展成为下一代单级可重复使用航天器以及高超声速导弹武器的动力系统。国外RBCC研究目前已进入小型和大型整机试飞阶段。国内已制定了研究计划并正在开展,其中亚燃和超燃模态的研究取得了相当的进展,但引射模态以及模态匹配的研究还刚刚起步。作为解决RBCC启动阶段动力问题的关键技术之一的引射技术能否在RBCC引射模态获得理想的性能增强关系到能否真正发挥RBCC大幅度提高航天推进系统经济性与高效性的潜在优势。本文应用数值技术对支板式RBCC发动机,即支板火箭引射冲压组合发动机,引射模态的燃烧与流动现象进行了研究,探讨了RBCC引射模态的性能增强机理,  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

《工程热物理学报》2017年11期
工程热物理学报

辅助引射对蒸汽喷射器性能影响的数值研究

符号表Pp工作蒸汽压力,kPaPH引射蒸汽压力,kPaPC背压(混合蒸汽出口压力),kPaAmp工作蒸汽质量流量增量,一1Amu引射蒸汽质量流量增量,Amhl混合室辅助引射蒸汽质量流量,PC1Amh2喉部辅助引射蒸汽质量流量,Amh3扩压室辅助引射蒸汽质量流量,gf-1(3压缩比引射系数引射系数提升率,%〇引言蒸汽喷射器是一种借助高压工作蒸汽抽吸低压前提下提髙引射流体压力,将低品质的热能提升为引射蒸汽的流体机械,可以在不消耗额外机械功的 高品质热能w。在一些特定的场合,引射器的应用有助于热量的充分利用和节能环保,因此在许多工业过程中都有广泛的应用。为了进一步改善蒸汽喷射器的引射性能以期达到更为显著的节能效果和更为广泛的工业应用,国内外诸多学者进行了大量数值计算和实验研究15_71。有的全面分析了工作参数、结构参数等对蒸汽喷射器性能、内部流场和激波现象的影响。Wang等M通过CFD可视化研究了背压和引射蒸汽压力对蒸汽喷射器引射性能...  (本文共7页) 阅读全文>>

《煤气与热力》2005年01期
煤气与热力

引射器及引射循环在工程中的应用

1 概述引射器主要由喷嘴、接受室、混合室及扩压室组成,其工作原理见图1。"?豍\AARQ053PIT图1 引射器结构简图Fig.1 Schematicdiagramofejector压力较高的流体为工作流体(又称为一次流体),以很高的速度从喷嘴流出,进入接受室,在射流的紊动扩散作用下,卷吸周围压力较低的流体。被吸入的压力较低的流体为引射流体(又称为二次流体)。工作流体与引射流体在混合室内混合,进行动量交换,在流动过程中速度场分布渐渐均匀,在此期间常常伴随压力的升高。随后,混合流体进入扩压室,压力因流速的降低而升高。在扩压室出口处,混合流体的压力高于进入接受室的引射流体的压力。升高引射流体的压力而不直接消耗机械能是引射器最主要的特点。而引射器的主要缺点是传能效率较低,这是由于两股流体混合时产生较大的能量损失。另外,在运行中由于缺少运动部件也不易调节。2 引射器的研究进展2.1 引射器的分类及描述方程目前,还没有一个通用的引射器分类...  (本文共5页) 阅读全文>>

《力学与实践》2002年05期
力学与实践

模拟火箭引射混合特性的实验研究

为进-步降低发射成本,提高发射效率,世界各国都在竞相研制公认的先进推进系统——箭基组合循环(rocke-based combined cycle,RBCq发动机 p-‘」在低马赫区(Ma—0~2),RBCC以火箭为推进;当其速度达到 定程度(Ma2可火箭关闭,冲压发动机启动;当飞行器被加速至高超音速卜a6),发动机由业燃冲压转为超燃冲压;当Ma15后,吸气发动机效率明显下降,此时重新以火箭为动力,将飞行器送入轨道.因此,RBCC集中了火箭和吸气式发动机的长处,其研制直接关系到超音速巡航导弹、全球战略飞机以及水平起降可重复使用单级人轨空天飞机。,。”。。。 图1 实验装置图①山燃烧器产生的一次流,口被引射的二次流,③超音速喷管,④壁面静压测点,⑤壁面静温测点2 数据处理与分析 本文采用-维可压缩定常绝热流假设,由质量、动量及能量守忆方程联立求解出一、二次流的平衡压力等军事、国防以及航空航天事业的发...  (本文共3页) 阅读全文>>

《煤气与热力》2000年02期
煤气与热力

排气引射系统气动性能参数的分析

1 引  言排气引射系统是借助热动力装置(或发动机)排出的高温气流的动能泵吸周围环境中的冷空气,并与之掺混,以实现抑制排气噪声,抑制热动力装置的红外辐射,增加推力等目的。排气引射系统主要由两个部件组成,即引射主喷管与排气混合管(见图1)。利用理论分析方法建立排气引射系统的抽吸系数、损失系数及动量修正系数等无因次的气动性能参数随排气引射系统的几何结构参数变化的关系表达式,对排气引射系统的结构优化设计和试验数据处理具有指导作用。Toulmay[1],Presz[2]及White[3]等人曾对排气引射系统进行过一维理论分析,他们的研究各有侧重点,但内容大致相同。文献[1]分析了排气引射系统中的扩压器效率和系统的抽吸特性,推导了二次流的抽吸系数ps与排气引射系统的特征面积比As/Ap、Ap/Am、A2/A3的关系式,但没有考虑进出口气流的不均匀性以及气流与混合管壁面间摩擦的影响。文献[2]推导了排气引射系统折合引射系数M/T与排气引射系...  (本文共4页) 阅读全文>>

《冶金能源》2013年02期
冶金能源

放散烟囱氮气引射数值模拟

放散烟囱位于干法除尘系统的末端,当转炉一次烟气不符合回收条件时,由放散烟囱排出,并将低含量CO点火燃烧。放散烟囱上设有氮气引射装置,在吹氧过程中,一旦风机发生故障便启动氮气引射装置,可将煤气抽出系统,对保证干法除尘系统安全起着重要作用。氮气引射装置仅在风机故障时启动,因此启动频率不高,但要求在启动的短时间内可以将系统设备及管道内残存的煤气排空。因此该装置设计的合理及可靠性显得尤为重要。以往工程在设计该装置时,多数为参考以前的工程经验,并未对所选参数的合理性进行验证,例如喷嘴的引射性能能否达到要求,引射气源选择是否经济合理。因此有必要对氮气引射装置进行研究,找出其内在规律为工程设计提供计算依据。1氮气引射装置的数值模拟1.1工作机理在引射装置启动后,高压氮气通过喷嘴将其压力能转变为动力能,在喷嘴的出口处形成低压区,从而卷吸系统内残存的煤气,两种介质在烟囱上文氏管收缩段充分混合,进行动量和质量交换,在流动过程中速度逐渐均衡,在经过烟...  (本文共3页) 阅读全文>>