西北工业大学基础研究基金(JC20110205)
- 作品数：7 被引量：31H指数：4
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- 相关机构：西北工业大学南昌航空大学中国运载火箭技术研究院更多>>
- 发文基金：西北工业大学基础研究基金国家自然科学基金国防基础科研计划更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术更多>>
- 粉末火箭发动机燃烧室燃烧流动特性研究被引量：12
- 2014年
- 选取颗粒轨道模型,对Al/AP粉末颗粒在粉末火箭发动机内流动和燃烧进行三维数值模拟,为以Al粉末燃料和AP粉末氧化剂作为推进剂的新型燃烧室的设计以及实验研究提供参考。文中提出了一种粉末火箭发动机构型,通过对发动机燃烧室进行冷态和热态数值模拟,研究了氧燃比、Al粉末颗粒大小、燃烧室体积等因素对粉末火箭发动机燃烧室燃烧性能的影响。结果表明,一定范围内氧燃比较高时,燃烧室温度反而较低;较小粉末颗粒在燃烧室内更易离散;Al颗粒粒径越小越易燃烧,Al燃烧率也越高;验证了在Al/AP粉末火箭发动机的设计中引入特征长度来匹配Al粉粒径与燃烧室体积的合理性。
- 李悦胡春波孙海俊邓哲
- 关键词：数值模拟两相流
- 高压环境中Mg/CO_2点火燃烧性能分析被引量：3
- 2013年
- 设计加工了一种用以研究高温高压环境下粉末颗粒点火燃烧性能的实验装置,利用该装置开展了镁粉在CO2气体中点火燃烧性能的实验研究。实验结果表明,镁粉在CO2气体中的点火温度在830～980 K之间,且点火温度与镁粉粒径和环境压强之间有一定的关系;镁粉点火燃烧由局部表面反应开始,随后火焰迅速覆盖整个镁粉表面,在燃烧火焰上方有大量的镁蒸气向四周扩散传播,整个燃烧过程中都伴随有脉动燃烧现象;镁粉在CO2中的燃烧,气相燃烧同颗粒表面的多相反应同时发生,但整个过程是扩散控制的蒸气相燃烧。
- 彭小波张胜敏魏祥庚
- 关键词：镁粉点火
- Metal/N_2O粉末火箭发动机实验研究被引量：10
- 2015年
- 采用气压驱动供粉方式,开展了Metal/N2O火箭发动机点火实验。通过分析活塞位移及燃烧室压强振荡,研究了两相流动特性。根据液滴燃烧模型,分析了燃烧室压强、颗粒滞留时间、氧燃比等因素对发动机燃烧效率的影响。通过以上研究,验证了此种发动机的优良性能。结果表明,输送管路中固相浓度脉动幅度在颗粒粒径40μm、两相流空隙率97%、氮气流动速度27 m/s情况下小于±0.36%;Mg/N2O实验平均特征速度效率在燃烧室压强0.5 MPa情况下高达96.4%,Al/N2O实验在燃烧室0.91 MPa情况下燃烧效率达到88.5%;提高燃烧室压强、颗粒滞留时间,可提高燃烧效率,但氧燃比对燃烧效率影响较为复杂。
- 邓哲胡春波卢子元胡松启张研徐义华
- 关键词：金属粉末气固两相流燃烧振荡燃烧效率
- Al基粉末燃料改性方法及点火燃烧特性被引量：7
- 2016年
- 铝粉热值高且密度大,是粉末火箭发动机及冲压发动机的理想燃料。使用CO2激光点火结合燃烧光谱诊断方法,分析了不同粒度铝粉在不同压强下的点火燃烧特性,并研究了镁铝合金和使用HTPB将1μm铝粉团聚为大颗粒2种改性方法对铝粉燃烧特性的影响。结果表明,铝粉粒度减小和压强提高都能够提高点火燃烧性能;虽然铝镁合金和团聚铝粉在常压下的点火延迟大于1μm铝粉,但其成功点火后向均相反应的转换速度与燃烧强度都远大于1μm铝粉,且其自然松装密度也分别比1μm铝粉增大46%和47%。
- 邓哲胡春波刘林林朱小飞魏祥庚
- 关键词：改性方法激光点火发射光谱
- 颗粒粒径及速度对火箭发动机结构参数的影响被引量：2
- 2013年
- 在Mg/CO2粉末火箭发动机的研究中,镁颗粒的燃速、颗粒粒径以及颗粒喷注速度是影响金属粉末燃烧特性的主要因素,金属粉末的燃烧特性决定了燃烧室的结构参数。采用RNG k-ε方程和层流有限速率化学反应模型对轴向喷注式圆柱型燃烧室燃烧性能进行了三维定常数值仿真,研究了颗粒粒径及喷注速度对燃烧室中反应特性的影响,旨在为发动机结构尺寸确定提供参考,所建立计算模型与实际参数吻合较好。仿真结果表明:小粒径镁粉燃烧比较充分,颗粒粒径过大导致燃烧效率低下;镁粉燃烧放热峰随喷注速度的增加而向燃烧室后端移动,喷注速度过大则导致燃烧不完全;金属颗粒径向扩散很少,导致燃烧室壁面附近化学反应量较少且温度较低,可以利用来增强热防护能力。
- 胡滨胡春波张胜敏邓哲
- 关键词：颗粒粒径数值仿真
- 前向楔角几何参数变化对隔离段工作特性影响
- 2012年
- 该文以数值仿真方法为研究手段,计算分析了隔离段前向楔角前沿安装距离、楔角长度和角度等几何参数变化对隔离段内流场特征的影响。和文献中实验结果校验结果比较,该文采用的数值计算方法成熟可靠,具有较高的间断分辨率。研究同时获得了不同构型条件对隔离段的最大抗反压能力以及总压损失系数的量化影响规律,为隔离段几何构型的进一步优化设计和为实验方案的确定提供了依据。
- 杨雨豪
- 关键词：隔离段数值仿真总压恢复
- 稠密气固两相流颗粒质量流量测量方法研究被引量：5
- 2015年
- 为解决粉末火箭发动机和粉末冲压发动机供粉系统冷流标定过程中颗粒质量流量的测量问题,提出了一种稠密气固两相流中颗粒质量流量的测量方法,并基于旋风分离器和电子天平运用该方法设计了一套气固两相流中固体质量流量的测量装置,同时运用粉末火箭发动机的供粉系统对该测量方法和装置的测试性能进行了实验验证研究。结果表明:测量装置的粉末收集效率可高达98.5%以上,为固体颗粒的质量流量测量提供了保障;测量方法具有较好的可靠性和测量精度,其测量结果相对误差低于3%;测量方法具有较好的测量稳定性,重复性实验中测量结果相对误差低于2%;通过改变旋风分离器结构设计等参数,可拓宽测量方法的适用范围。
- 张虎胡春波孙海俊邓哲徐义华
- 关键词：测量方法旋风分离器
