国家教育部博士点基金(20116102120027)
- 作品数：16 被引量：37H指数：3
- 相关作者：王治武郑龙席彭畅新卢杰陈星谷更多>>
- 相关机构：西北工业大学中国航空动力机械研究所西安航天动力研究所研更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金陕西省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术更多>>
- 采用脉冲爆震外涵加力燃烧室的涡扇发动机性能研究被引量：6
- 2014年
- 为了研究带外涵加力脉冲爆震燃烧室(Pulse detonation combustor,PDC)的分开排气涡扇发动机性能,建立了其性能模型。利用该模型对带PDC外涵加力原理性试验模型的性能进行了评估,同时选取涡扇发动机对该发动机采用PDC外涵加力后的部件特性及整机性能进行研究,并比较了等燃油流量下外涵道装有PDC和传统等压燃烧室的发动机性能。理论计算结果和实验值对比表明,加装合适的喷管结构能够大大提高该原理性试验模型的推力性能。算例的计算结果显示:随着PDC工作频率的提高,发动机总推力增加,耗油率增大;在同一工作频率下,PDC平均增压比、平均出口温度和发动机总推力在当量比1.1左右达到最大值,发动机总耗油率随着当量比的增大而增加;当PDC工作频率超过50Hz时,外涵道装有PDC的发动机总推力大于外涵道装有传统等压燃烧室的发动机推力,且耗油率要小。
- 卢杰郑龙席王治武彭畅新
- 关键词：当量比
- 不同类型射流起爆爆震波特性的数值研究被引量：1
- 2014年
- 为了研究不同类型射流对起爆特性的影响,对3种不同类型射流起爆主爆震室中丙烷/空气可燃混合气体的过程进行了数值模拟。结果表明,现有计算条件下,亚声速射流不能在主爆震室中起爆爆震波,而超声速射流和爆震射流能够成功起爆;爆震射流的起爆时间和距离都比超声速热射流的要小;在爆震射流的起爆过程中,爆震射流的形成占用了绝大多数的时间,因此对形成爆震射流这一阶段进行有效的改进将可以减少主爆震管的总起爆时间。
- 王治武陈星谷郑龙席彭畅新卢杰
- 关键词：爆震波起爆射流脉冲爆震发动机
- 混合器中燃气/空气掺混特性研究被引量：2
- 2012年
- 合理的混合器结构对组合动力系统的高效燃烧和推进性能具有重要意义。为了获得最佳掺混效果,缩短燃烧室长度,利用CFD程序分别对环形、旋流器型和波瓣混合器中内、外涵燃气/空气的流动和掺混特性进行了全三维数值模拟。燃气为甲烷液氧富燃燃气。结果表明:无论采用何种混合器,随着掺混距离的增加,总温和组分均趋均匀;其中,波瓣混合器的掺混效果最好,内外双旋流型混合器的掺混效果次之,环形混合器的掺混效果较差;环形混合器内涵燃气喷射角度对燃气/空气掺混效果具有一定的影响,燃气与轴向成15°喷射时,掺混效果优于无角度喷射。
- 李平王治武南向谊何国强
- 关键词：混合器掺混加力燃烧室
- 喷管角度对脉冲爆震发动机性能影响数值研究被引量：2
- 2015年
- 为了研究喷管角度对脉冲爆震发动机性能的影响,以丙烷和空气分别为燃料和氧化剂,对采用不同收敛角和扩张角喷管的脉冲爆震发动机工作过程进行了单循环数值模拟。研究结果表明,收敛喷管的收敛角和扩张喷管的扩张角对脉冲爆震发动机性能的影响规律是不同的。收敛喷管出口要比扩张喷管出口更早地形成膨胀波系,扩张喷管出口膨胀得要比收敛喷管出口膨胀得更为充分。对于收敛喷管而言,无论收敛角度如何变化,都会有正的推力增益;对于扩张喷管,当扩张角度超过9°时,就会产生负的推力增益。喷管收敛角为9°时的脉冲爆震发动机性能较好。
- 王治武张昆郑龙席卢杰张洋
- 关键词：脉冲爆震发动机喷管数值模拟
- 横向射流起爆爆震波数值研究被引量：10
- 2013年
- 采用CFD软件对横向喷射的射流在预先充满丙烷/空气恰当比混合物的爆震室中起爆爆震波的过程和机理进行了数值模拟,并讨论了射流的压力、速度以及温度对爆震波起爆特性的影响。结果表明,对于计算的物理模型,爆震射流不能在爆震室中直接起爆爆震波;射流与壁面的碰撞形成激波反射,激波反射产生的横波、热点和局部爆震引发起爆;能够成功起爆爆震波的横向射流存在最小的射流压力,该射流压力为0.9MPa;较小的射流压力、较小的射流速度或较低的射流温度都不利于横向射流在爆震室中起爆爆震波。
- 王治武陈星谷郑龙席彭畅新卢杰
- 关键词：脉冲爆震发动机起爆横向射流
- 吸气式脉冲爆震发动机反压传播规律研究被引量：2
- 2013年
- 以汽油为燃料,空气为氧化剂,在内径为60mm的吸气式脉冲爆震发动机上进行了反压传播规律实验研究。测量了10～30Hz频率范围内进气道内的反传压力。实验结果表明,进气道内的反压峰值随着工作频率的增加而增加,两者基本呈线性关系。随着工作频率的增加,压力波动的时间占每个工作循环时间的比例增加。压力脉动比在20Hz时达到最大。建立了数值模型,采用小能量点火及温度梯度自适应方法,计算得到了反压的形成及传播特性。计算结果印证了反压是由于回传爆震引起的。将计算结果与实验结果进行了比较,结果表明两者符合地较好。
- 彭畅新王治武郑龙席卢杰陈星谷
- 关键词：爆震发动机数值模拟
- 两点火源顺序点火起爆爆震波的数值研究被引量：3
- 2014年
- 为了研究两点火源顺序点火对爆震起爆的影响,对单点火源以及不同间距、不同点火间隔时间的两点火源点火起爆过程进行了数值模拟。采用恰当比的丙烷/空气为可爆混合物。计算结果表明,在单个点火源不能起爆爆震波时,在其下游一定距离的位置增加一个相同能量的点火源并在适当的点火间隔时间下顺序点火可以起爆爆震波;两个点火源的距离一定时,点火间隔时间需在一定范围内才能成功起爆爆震波;当点火源距离从50mm增加到150mm时,成功起爆爆震波的点火间隔时间的范围从10μs减小到0.5μs。
- 王治武陈星谷郑龙席卢杰彭畅新
- 关键词：起爆脉冲爆震发动机
- 吸气式脉冲爆震发动机反传数值研究被引量：2
- 2013年
- 采用小能量点火方法,对吸气式脉冲爆震发动机的反传现象进行了数值研究。获得了反传现象的形成及传播特性。结果表明,吸气式脉冲爆震发动机的反传可以分为压力反传和燃气反传两部分。两者都是由缓燃和回传爆震引起的,回传爆震占主导作用。反传燃气的影响区域小于反传压力,由于尾部膨胀波的作用,反传燃气在一定位置会停止向上游进气道流动。反传压力会一直向进气道上游传播,并且迫使流道内的流体也向上游流动。等截面流道内反传压力减小的速度较慢,应对进气道进行优化设计。
- 彭畅新王治武郑龙席陈星谷卢杰
- 关键词：爆震发动机数值模拟
- 直连式脉冲爆震发动机性能试验研究
- 2012年
- 为了掌握脉冲爆震发动机起爆和推进性能,基于汽油/空气脉冲爆震发动机模型机直连试验,开展不同工作频率下的起爆和推进性能试验研究。结果表明:模型机能在0～35Hz范围内快速起爆、稳定工作,爆燃向爆震转变距离约0.9m。随着工作频率的提高,平均推力成线形增大,但平均推力增加的斜率随着频率的升高有所降低。随着频率提高,体积比冲和混合物比冲均逐渐增加,趋势类似;频率25Hz时的体积比冲和混合物比冲最高。燃油比冲随着频率提高显著增加,单位燃油消耗率则逐渐降低;频率超过25Hz时,燃油比冲和单位燃油消耗率变化不大。
- 王治武陈星谷郑龙席
- 关键词：脉冲爆震发动机平均推力比冲燃油消耗率
- 三点火源与障碍物起爆特性对比研究被引量：1
- 2017年
- 针对脉冲爆震发动机,为了拓宽两点火源顺序点火起爆的间隔时间范围,对同一点火能量下不同点火源间隔以及同一点火源间隔下不同时间间隔的三点火源顺序点火过程以及两点火源并布置障碍物的起爆过程进行了数值模拟。计算结果表明,三点火源和布置障碍物均有利于起爆;各点火源产生的波叠加作用和因障碍物存在而产生的横波和热点均对于起爆有明显的增进作用。综合应用2种增爆方式可以有效拓宽起爆的时间间隔范围,促进起爆。
- 王治武王亚奇张洋刘星郑龙席
- 关键词：起爆障碍物脉冲爆震发动机
