摘要：对带不同长深比凹腔的燃烧室三维燃烧流场进行数值模拟,研究了燃烧室流场结构。结果表明:液体碳氢燃料穿透深度较小;凹腔长深比对燃烧效率、总压损失影响较小,对燃烧室阻力影响显著。

摘要：煤油 氢双燃料的超声速燃烧室中的自点火和燃烧稳定特性在直联式试验装置上进行了实验研究。实验空气总温 1 650～ 1 980K ,总压基本保持在 1 .8MPa左右 ,燃烧室进口M数为 2 .5。用激光粒度仪测量了在加压下煤油的雾化程度。为了寻找能点燃并维持煤油稳定燃烧的最低氢当量比 ,设计加工了四种不同构型引导火焰与凹稳焰一体腔结构 ,利用氢引导火焰局部地加速煤油的化学反应和凹腔的联合促进作用与优化结合 ,发现在没有强迫点火能源条件下点燃并维持煤油稳定燃烧的最低氢当量比能降低至 0 .0 3。燃烧室的性能用简化的一维计算机程序SSC - 3作了初步估算。在长度 42 5mm的燃烧室中获得了煤油的燃烧效率 50 %。

摘要：为研究超声速燃烧和爆轰相关的机理问题,提出了一种结合燃烧型加热器和阵列喷管的超声速预混加热器设计思想。通过预热燃烧室来提供总温可变的高焓富氧气流,经过特征线型面喷管膨胀降温后,在喷管扩张段的适当位置以一定角度喷入燃料,经过混合段后形成所需的连续高焓总温和当量比可调的预混气流。通过对混合过程的数值模拟和预混气体的着火延迟时间分析了当前的预混高焓加热器的混合和自燃问题。在超声速气流中加入斜劈采用纹影技术进行激波点火实验,并验证了当前的预混加热器设计是成功。

摘要：在火焰面模型中,数据库计算结果的准确程度对之后湍流燃烧流场的预测精度有重要影响。为了研究建库温度在超声速火焰面模型中的影响作用,在建立火焰面数据库时增加了建库氧化剂温度这一维度,并提出了一种由流场各点平均温度确定其对应的建库氧化剂温度的查表方法。针对DLR结构的超声速燃烧室,以煤油作为燃料,在五个温度级别条件下建立火焰面数据库,考察了建库温度对一维火焰面数据库以及二维燃烧流场计算结果的影响。研究结果表明,建库温度对一维火焰面的温度和组分分布有较为明显的影响,增加建库温度这一查表维度有助于改善超声速湍流燃烧流场的预测精度。

摘要：凹腔是高湍流度超声速燃烧的火焰稳定装置。为研究其尺寸结构及喷注位置对不同燃料燃烧性能的影响,设计了不同凹腔、不同位置横向喷注的氢及乙烯的超燃实验,拍摄了凹腔内OH.基与CH.基自发辐射火焰图像。并利用非线性分形的研究方法,分析了火焰分形维数与燃烧程度及火焰稳定性的关系。用大涡模拟方法对二维凹腔氢超燃流场进行了数值仿真,分析了凹腔流场结构,并对凹腔后缘压力时间序列进行了相空间重构,计算了其分形维数。实验及仿真结果均表明:燃烧的分形维数高时,燃料与空气接触充分,燃烧剧烈,易于火焰稳定。

摘要：回顾了吸气式高超声速推进技术的研究进展,分析了超燃冲压发动机研制面临的关键科学问题,并从不同角度探讨了增大超燃冲压发动机推力的可能方法,这些方法包括:能够降低总压损失的高超声速来流压缩方法、生成三维涡流的超声速混合增强技术、碳氢燃料的预热喷射、可以控制燃烧过程的燃烧室设计优化方法、通过减小发动机流道湿面积来降低摩擦阻力和催化复合解离的燃气降低高温气体效应,考虑到等压热力学循环的热效率,还建议研究在高超声速推进系统中应用热效率高的爆轰过程,并探讨了爆轰推进方法研究的进展与问题,吸气式高超声速推进技术是高超声速飞行器发展的关键技术,认真思考和探索其发展方向是非常必要的。

摘要：简要介绍了高超声速飞行器动力系统的概况.第2部分介绍了超燃冲压发动机、爆震发动机和组合循环发动机等典型高超声速吸气式发动机的基本工作原理与系统组成,描述了各自的特点.第3部分阐述了高超声速飞行器动力系统存在的难点问题,并列出了在总体设计、进气道、燃烧室、尾喷管、热防护、轻质结构、燃油供应与控制等方面的关键技术.第4部分回顾了上述几种典型发动机的发展历程,比较全面地介绍了世界主要航空、航天大国在动力系统关键技术攻关与系统研制方面的主要研究计划和取得的主要进展,总结了经验教训,指出了发展趋势.第5部分阐述了高超声速飞行器动力系统中的燃烧过程及其燃烧基本问题,介绍了主要研究进展.

摘要：在来流马赫数2.5,总温为285K的条件下,对于带亚燃预燃和流向涡掺混的超声速双燃烧室的亚燃室,进行了计算流体力学正问题设计研究以及实验验证研究。结果表明,亚燃室通过采用内压式三波系进气道、前部集中式主燃孔的火焰筒、增大了的亚燃室体积和火炬流喷口截面积、增设的V型火焰稳定器,使亚燃室内流场组织合理,解决了进气道的热态失速问题,得到了稳定的亚燃室燃烧和达到设计状态的火炬流喷射。

摘要：为寻找一种适当的计算超燃冲压发动机燃烧室性能的方法并评估现有模型的优劣 ,提出一维化学动力学模型 ,且通过几个算例验证了该模型的可靠性 .为研究设计过程中的性能计算方法的适用性 ,针对一具体的燃烧室 ,采用目前通用的性能计算方法 ,即冲量分析法、一维化学动力学及二维化学动力学方法 ,计算得到燃烧室内各气动参数的分布曲线 ,并得到上述方法在超燃冲压发动机燃烧室设计过程中性能计算适用性的初步结论 .计算结果表明 :一维化学动力学方法与冲量分析法都能够考虑到摩擦、通道面积变化以及燃烧释热的影响因素 ,具有较好的适应性 .对于冲量分析法 ,在考虑燃烧时 ,还需设定放热规律 ;而一维化学动力学方法则可以利用化学反应模型 ,会自动计算释热规律 ,具有更大的独立性 .和前两种模型相对比 ,二维化学动力学方法可以更细致地捕捉到流场中的一些细节 ,但此种模型需要较长的运算时间 .对比这几个模型 ,各具有不同特点 ,在超燃冲压发动机的设计与性能计算过程中 ,需综合考虑上述区别 。

摘要：采用数值计算方法求解了单模块超燃冲压发动机内外流一体化流场 ,得到了流场详细结构和单模块发动机的性能参数 ,并对不同工况下的发动机性能进行了对比研究 ,探讨了发动机在有、无进气道侧压情况下的性能差异 ,分析了其中的原因。计算结果表明 ,研究工作中所发展的数值计算软件可以用于超燃冲压发动机的一体化流场计算 ,正确给出发动机的各项性能。计算结果还显示了发动机设计模型中存在的不足。