基于高温燃气引射的引射器设计与实验研究

发布时间：2021-07-16 20:54

　　结合气体热力学理论和等压引射器设计理论方法,提出了高温燃气热力学参数计算方法,研制了基于高温燃气引射的超声速引射器试验平台。通过引射器与燃气发生器的对接实验,研究了零引射和被引射气流引射两种状态下的工作性能以及引射气流温度变化对工作性能的影响。实验结果表明:被引射气流流量360g/s时,入口总压达到3.89kPa,优于设计指标4kPa;引射气流温度在低于设计值100K范围内的变化对引射器的工作性能不会造成影响。实验验证了基于高温燃气引射的超声速引射器性能计算分析与工程设计方法的可靠性,相关研究结果为燃气发生器参数优化提供了指导性建议。 

【文章来源】：实验流体力学. 2020,34(05)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

引射器原理示意图

式中：m为质量，v为速度，A为面积，p为静压，cp为质量定压热容，Tt为总温；下标1、2、3分别表示引射气流、被引射气流和混合气流的参数。取混合室入口和出口之间作为控制面，根据理想混合气体性质可得到混合后气体的物性参数，开展等压混合引射器性能计算分析。从上述守恒方程，利用引射器引射系数、温度比以及诸气动参数的定义，可得到等压混合引射器的性能计算方程：

进气段外接环境大气，通过设计节流文氏管喉道尺寸模拟空气被引射气流的流量条件。被引射气流设计点流量360g/s，总压4kPa。两级引射器均采用12个喷嘴的多喷嘴高温气流引射方式，其主要设计参数见表1。一级、二级引射器的引射马赫数分别为5.0、3.9，引射压力分别为2.41和2.83 MPa，引射气流总温分别为800和900K。两级引射器总引射系数ktotal设计值为0.111，总增压比εtotal设计值为25。图4 引射器实验装置

【参考文献】：
期刊论文
[1]空气/酒精燃气发生器试验研究[J]. 赵芳,任泽斌,李先锋,陶瑜,罗智锋.  工程热物理学报. 2019(09)
[2]大压缩比两级燃气引射系统参数匹配试验研究[J]. 邹建军,周进,徐万武,王振国.  强激光与粒子束. 2008(10)
[3]多喷嘴超声速引射器压力匹配性能试验研究[J]. 吴继平,陈健,王振国.  国防科技大学学报. 2007(05)
[4]过氧化氢加酒精补燃气体发生器实验研究[J]. 陈志强,廖达雄,刘宗政,符松.  强激光与粒子束. 2007(09)
[5]等压混合引射器设计与实验研究[J]. 廖达雄,任泽斌,余永生,杨永.  强激光与粒子束. 2006(05)
[6]超声速环型引射器启动特性试验研究[J]. 徐万武,邹建军,王振国,周进.  火箭推进. 2005(06)
[7]高压气体引射器的试验研究和仿真[J]. 张鲲鹏,薛飞,潘卫明,范志华.  热科学与技术. 2004(02)
[8]高空模拟试车台超声速引射器数值研究[J]. 徐万武,谭建国,王振国.  固体火箭技术. 2003(02)
[9]多喷嘴引射器性能计算模型[J]. 邱义芬,王俊清,袁修干,韩凤华.  北京航空航天大学学报. 1997(05)

博士论文
[1]超声速引射器的数值模拟方法及其引射特性研究[D]. 刘化勇.中国空气动力研究与发展中心 2009
[2]高增压比多喷管超声速引射器设计理论、方法与实验研究[D]. 吴继平.国防科学技术大学 2007
[3]高性能、大压缩比化学激光器压力恢复系统研究[D]. 徐万武.中国人民解放军国防科学技术大学 2003

硕士论文
[1]喷嘴对喷射器性能影响的数值分析[D]. 汪吉军.东北大学 2014
[2]多喷嘴超声速引射器数值仿真与试验研究[D]. 陈健.国防科学技术大学 2006



本文编号：3287746