国家自然科学基金(91016005)
- 作品数：6 被引量：27H指数：4
- 相关作者：范学军张泰昌李晓鹏齐力王晶更多>>
- 相关机构：中国科学院力学研究所中国科学院更多>>
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- 相关领域：航空宇航科学技术理学更多>>
- 碳氢燃料超声速脉冲燃烧实验研究被引量：1
- 2014年
- 主动冷却超燃冲压发动机一般使用碳氢化合物作为燃料,但是碳氢燃料存在点火延迟时间长,稳定燃烧范围窄等问题,这就迫切需要开展碳氢燃料点火和稳燃新方法的研究。脉冲燃烧可能是一种拓展超声速燃烧室工作范围的方式,但在超声速燃烧室内还没有开展相关研究。使用结构简单的脉冲火花塞(5Hz,50J/pulse),在马赫数2.5的直联式超声速燃烧室内,实验研究了乙烯和超临界煤油的超声速脉冲燃烧可能性、燃烧模式及影响因素。乙烯脉冲燃烧实验表明,在稳定燃烧范围以外存在脉冲燃烧,并能够提供有效的脉冲推力。乙烯脉冲燃烧主要存在于来流空气总温较低的条件下;随着总温的提高,脉冲燃烧将进一步引起稳定燃烧;当总温很高时,乙烯直接稳定燃烧,没有观测到脉冲燃烧现象。煤油的实验表明,本文所用的脉冲式能量补充无法实现超临界煤油的脉冲燃烧,煤油的脉冲燃烧可能需要更多的热量和自由基。
- 张泰昌王晶范学军
- 关键词：脉冲燃烧超声速燃烧
- RP-3煤油热物性替代模型研究
- 本文针对研究超临界碳氢燃料在主动冷却超燃冲压发动机中对流换热关系的需要,依据误差传递的基本理论,开发了一套煤油热物性替代组分最优化方法,综合考虑了煤油的批次误差、计算软件的计算误差和实验误差,并根据现有的密度、热容、黏性...
- 程迪王新竹范学军
- 关键词：超临界碳氢燃料
- 文献传递
- 高温壁面热流与温度一体化测量传感器研究被引量：6
- 2012年
- 为了测量超燃冲压发动机燃烧室的热环境,从Gardon热流计原理出发,发展了一套水冷热流/壁温一体化测量技术。采用热阻分析方法,对传感器的热结构进行了分析与优化设计。测试了多种隔热与外壳材料对传感器响应特性的影响。通过辐射加热方式对传感器进行了标定,获得了热流/电压、壁温/热流的标定曲线。采用该传感器,在模拟马赫数6、总温1800K的来流条件下,对超声速燃烧室的热环境进行了初步测量,获得了与传热分析相一致的结果。
- 李龙范学军王晶
- 关键词：热流壁温超声速燃烧热环境
- 充分发展的QDS方法二阶格式及其应用
- 2013年
- 介绍了QDS方法Euler求解器的基本思路,并从以下三个方面做了改进:(1)在统计网格宏观量时,考虑了相邻网格内流动量的梯度,发展成了二阶格式,使得在QDS算法中的粒子重构和网格宏观量统计都达到二阶格式,由此为充分发展的二阶格式;(2)在进行网格宏观量统计时,提出将按网格进行宏观量统计修改为按粒子位置更新网格宏观量,减少了对粒子进行遍历的次数,大大提高了计算效率;(3)在改进后的二阶格式中引进了斜率限制器,比较了不同斜率限制器的效果。
- 李晓鹏程迪齐力李龙
- RP-3煤油热物性替代模型研究
- 本文针对研究超临界碳氢燃料在主动冷却超燃冲压发动机中对流换热关系的需要,依据误差传递的基本理论,开发了一套煤油热物性替代组分最优化方法,综合考虑了煤油的批次误差、计算软件的计算误差和实验误差,并根据现有的密度、热容、黏性...
- 程迪王新竹范学军
- 关键词：超临界碳氢燃料
- 文献传递
- 主动冷却燃烧室燃烧与传热耦合过程迭代分析设计方法被引量：8
- 2014年
- 为了对主动冷却超燃冲压发动机进行研究与设计,采用实验与计算相结合的方法,对主动冷却超燃冲压发动机燃烧室内传热与燃烧的耦合过程进行了分析。该方法采用燃烧室静压分布的测量值作为输入条件,开展燃气-结构-燃料耦合传热分析,获得经过冷却系统后燃料的状态参数;将燃料的状态参数作为实验参数,开展直联式超声速燃烧实验,得到新的静压分布,如此反复迭代,直至燃料状态不再变化,最终确定主动冷却燃烧室的各种传热与燃烧特性参数。利用该分析方法,初步开展了不同飞行马赫数条件下主动冷却燃烧室闭环运行状态研究,得到了冷却煤油温度与燃烧室壁温同飞行马赫数的关系。
- 王新竹张泰昌陆阳范学军
- 关键词：超燃冲压发动机主动冷却碳氢燃料耦合传热闭环运行
- 欠膨胀声速氮气射流大涡模拟研究
- 大量的实验研究表明自由射流在传播过程中会形成典型的蘑菇型涡结构,由于其周期较短,很难通过实验测量手段来研究这种蘑菇型涡结构的演化及失稳机理。本文以OpenFOAM函数库为基础,发展了一个采用有限体积法离散的、基于密度求解...
- 李晓鹏姚卫范学军
- 关键词：失稳机理
- 文献传递
- 脉冲纹影技术及其在超声速燃烧室流场显示中的应用被引量：4
- 2013年
- 超声速燃烧室内部流场具有流速快、温度高、背景光辐射强等特点,其流场显示较为困难。为此设计了一套脉冲纹影系统,该系统通过缩短曝光时间来冻结流场;另一方面,利用脉冲火花光源在短曝光时间内脉冲放电能量远高于燃烧室背景辐射能量的特点,有效消除了燃烧室背景辐射的影响。利用该系统对马赫数3.0的超临界煤油燃烧流场结构进行研究,得到了超临界煤油燃烧过程的清晰流场结构图像及其演化过程。
- 袁越明杨猛张泰昌范学军
- 关键词：超声速燃烧流场显示
- 超声速燃烧中的特征尺度及影响因素被引量：9
- 2013年
- 针对超燃冲压发动机典型的飞行条件,分别以氢气、乙烯和煤油(由质量分数为0.8的正十烷和0.2的三甲基苯化学替代)作为燃料,分析了超声速燃烧中的特征尺度及其影响因素,给出了细致的超燃冲压发动机工作范围,并探讨了火焰面模型在超声速燃烧数值模拟中的适用性.结果表明:从氢气、乙烯到煤油,超燃冲压发动机工作范围依次减少,丹姆克尔数(Da)呈现量级的变化,火焰模式以旋涡小火焰为主,其中Taylor尺度起着关键性作用.同时也发现:相对于亚声速燃烧,在超声速燃烧的数值计算中,对能否采用火焰面模型还需要更加仔细的考虑.
- 李晓鹏张泰昌齐力范学军
- 关键词：超声速燃烧
