空间双组元发动机离心式喷注器的喷注流场诊断技术研究

作     者：张榛 胡羽 严浩 姚兆普 姜鹏 孙超 王平 蔡坤 汪凤山 ZHANG Zhen;HU Yu;YAN Hao;YAO Zhao-pu;JIANG Peng;SUN Chao;WANG Ping;CAI Kun;WANG Feng-shan

作者机构：北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 北京控制工程研究所北京100190 

基　　金：国家自然科学基金(U1837211) 国家留学基金委资助(201804980052) 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2022年第43卷第3期

页      码：68-76页

摘      要：对空间双组元发动机核心部件喷注器的喷雾流场可视化诊断技术开展了研究,有效识别了传统分析手段难以发现的雾化场缺陷,对发动机工作特性进行早期诊断,实现故障预防和设计优化。离心式喷注器的雾化喷注流场包含了大量的数据信息,可以通过高速摄影和图像分析进行数据挖掘分析。通过均值图像和余弦相似性计算对喷注流场的空间分布结构进行诊断,均匀雾化场的左右相似度可以达到0.99以上。对图像液滴进行追踪测速,得到雾化平均速度场的量化分布。对雾化图片进行本征正交分解,提取了雾化场前6阶脉动主模态和幅频信息,通过分析其动态特性进行异常状态识别。与热试车结果的比对证明了在喷注流场诊断中发现异常的发动机在点火过程中出现了不均匀燃烧或者局部高温的缺陷,与冷态的流场诊断结果相符,对该诊断方法进行了验证。

主 题 词：液体火箭发动机 离心喷嘴 雾化 流场 故障诊断 高速摄影 图像处理 

学科分类：080703[080703] 08[工学] 082502[082502] 0807[工学-电子信息类] 0714[0714] 0825[工学-环境科学与工程类] 0701[理学-数学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13675/j.cnki.tjjs.210186

馆 藏 号：203107973...