国家自然科学基金(51276150)
- 作品数：4 被引量：22H指数：3
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- 相关机构：西北工业大学中国航天科工集团更多>>
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- 相关领域：航空宇航科学技术一般工业技术更多>>
- 高浓度粒子冲刷条件下多向编织C／C材料烧蚀研究被引量：3
- 2013年
- 基于一种粒子速度、浓度可调的高浓度粒子侵蚀发动机,针对多向编织C/C复合材料开展2次粒子侵蚀实验,获得粒子直接撞击模式下C/C材料的烧蚀性能和微观形貌。实验结果表明,高浓度粒子侵蚀发动机可以用于预示全尺寸发动机潜入段的烧蚀环境;粒子侵蚀后的C/C材料部分径向纤维顶端呈现明显的断裂形貌,纤维束出现孔和开槽,整体形貌不再连续一致;轴棒表面出现大小不同的凹坑,形成基体高于单丝的微观孔穴形貌;颗粒速度和浓度是影响C/C材料烧蚀的重要因素,速度越高,浓度越大会导致粒子侵蚀更加严重。
- 陈莎李江刘洋王磊
- 关键词：固体火箭发动机烧蚀
- 分段装药固体火箭发动机限燃层烧蚀实验方法
- 2013年
- 发展了一种能开展分段装药发动机限燃层烧蚀研究的模拟实验方法。研制了限燃层烧蚀实验装置,对实验装置及全尺寸分段装药固体火箭发动机的三维两相流内流场开展了对比数值模拟。结果证明,这种实验装置模拟的限燃层附近粒子低浓度及高速度环境与全尺寸分段装药发动机限燃层附近很接近,说明这种实验方法是可用于研究分段装药发动机限燃层烧蚀的。然后,利用此实验装置开展了限燃层烧蚀实验。实验结果表明,限燃层烧蚀后的马蹄形貌和粒子流的分布吻合;粒子侵蚀在限燃层烧蚀中占主要地位,且粒子浓度是影响烧蚀率的重要因素;烧蚀发动机限燃层烧蚀率与全尺寸发动机限燃层烧蚀率基本一致,分别为1.64 mm/s和1.52 mm/s,即此装置用于研究限燃层烧蚀切实可行;限燃层的烧蚀是从轴向到径向逐渐发展的,即轴向烧蚀率大于径向烧蚀率。
- 杨昀何国强李江刘洋陈莎
- 关键词：分段装药固体火箭发动机烧蚀
- 固体火箭发动机高速高浓度两相流冲刷条件下4D编织炭/炭复合材料烧蚀特性研究（英文）被引量：9
- 2017年
- 为了研究固体火箭发动机内高速高浓度冲刷条件下4D编织炭/炭复合材料的烧蚀行为,本文采用一种特别设计的小型实验发动机开展热试实验研究,分别测量获得了试验后炭/炭材料试件的炭棒和纤维束最大烧蚀率,并细分析了冲刷区域和非冲刷区域的烧蚀形貌和微观结构。结果表明:在核心冲刷区域,炭/炭材料试件表面出现了明显的凹坑;结合数值模拟结果可知当颗粒冲刷速度超过一定值后,机械剥蚀效应会大幅增加,是炭/炭材料烧蚀加剧的主导因素;和通常状态不同,在实验条件下,炭棒比纤维束更易受到两相流侵蚀;在颗粒的冲蚀作用下,炭棒表面形成了大量类陨石坑的孔洞,炭棒中的纤维头部几乎是平的,并且低于周围的基体;另外根据试验后试件的微观形貌,讨论了炭棒和纤维束之间界面的几种破坏模式,分析了界面易于被破坏的原因。
- 刘洋裴净秋李江何国强
- 关键词：固体火箭发动机两相流
- 长时间小过载条件下发动机流场特征及绝热层烧蚀分析被引量：10
- 2013年
- 以揭示固体火箭发动机在飞行条件下绝热层的异常烧蚀特性为目的,针对小过载、长作用时间条件下大长径比流道的发动机开展了三维两相流场的数值模拟研究,详细分析了发动机内流道内不同区域的颗粒聚集特征,并结合发动机失效部位处绝热层的烧蚀形貌进行了失效模式分析,针对性地提出了改进措施。研究结果表明:(1)不同过载条件下发动机内颗粒聚集和分布状态受过载大小和发动机流道结构共同作用且影响规律复杂,所引起的绝热层异常烧蚀模式和机理不同,特别是小过载长作用时间条件下的异常烧蚀需要引起设计者重视。(2)颗粒聚集在绝热层表面的换热或冲蚀都将引起绝热层局部烧蚀加剧,形成的"凹坑或凹槽"烧蚀形貌会造成颗粒的二次聚集效应,进而加剧烧蚀过程。(3)通过增加发动机旋转动作和局部绝热层加厚,可以提高发动机的飞行安全性。
- 刘洋吴育飞李江何国强张仁军王善金
- 关键词：固体火箭发动机绝热层烧蚀高过载
