换热预冷发动机预冷特性和发动机性能数值研究

作     者：罗佳茂 杨顺华 张建强 李季 刘彧 张弯洲 LUO Jiamao;YANG Shunhua;ZHANG Jianqiang;LI Ji;LIU Yu;ZHANG Wanzhou

作者机构：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室绵阳621000 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2019年第40卷第5期

页      码：106-118页

摘      要：为深入了解换热预冷发动机换热器预冷效果和发动机性能,首先设计了叉排管束式细小通道换热预冷器,并采用非定常数值模拟方法对换热效果进行了仿真,然后结合换热预冷发动机性能计算程序对预冷发动机性能进行了研究。结果表明,飞行马赫数为2.5～4.0且氢气空气质量流比为0.03～0.09条件下,换热预冷器能将来流空气预冷90.6～471.2K,低温氢气经吸热后温度升幅为266.1～455.3K,换热效果良好。来流空气经预冷后涡轮发动机的飞行包线最高被拓展至马赫数4.0,达到了与超燃冲压发动机的衔接速域。相比于传统涡轮发动机,氢气空气质量流比为0.03时,本文换热预冷发动机加力状态推力能恢复至设计点推力水平;当氢气空气质量流比增加至0.09时,加力状态推力最高达到设计点推力的两倍左右。马赫数2.6以下换热预冷措施能小幅改善发动机比冲和耗油率(仅计算用于燃烧的氢气量)性能,而飞行速度大于马赫数2.6后换热预冷措施也难以抑制比冲和耗油率迅速恶化的趋势。

主 题 词：换热预冷器 预冷特性 预冷发动机 发动机性能 涡轮基组合循环(TBCC) 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7527/S1000-6893.2018.22652

馆 藏 号：203666301...