固体火箭超燃冲压发动机燃烧试验研究

发布时间：2022-01-22 18:35

　　针对采用含硼固体贫氧推进剂的固体火箭超燃冲压发动机中凝相颗粒超音速燃烧组织难题,建立了模块化燃烧性能试验平台,超音速燃烧室入口马赫数为2.65,入口有一后向台阶,高温富燃燃气从后向台阶后喷注进入燃烧室,通过开展不同一次燃气喷注位置、喷注结构等参数下的地面直连试验研究,获得了不同燃气喷注位置和燃气喷注参数对掺混燃烧的影响规律。试验结果表明,采用含硼固体贫氧推进剂的固体火箭超燃冲压发动机实现了可靠稳定燃烧,通过增大后向台阶形成的掺混燃烧回流区和提高燃气掺混均匀度,可提高发动机掺混燃烧性能,最优试验工况下,燃烧室总压损失为72.7%,燃烧效率为0.793,燃烧室推力增益为459 N,计算得到的发动机比冲为7301 N·s/kg。 

【文章来源】：固体火箭技术. 2020,43(05)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

矩形燃烧室示意图

图1 矩形燃烧室示意图为考核燃气喷注参数对固体超燃发动机燃烧性能的影响，设计不同的燃气喷注结构，燃气喷注结构起着将燃气发生器产生的燃气分散并喷注到燃烧室前段与空气掺混燃烧的作用，燃气喷注结构由入口逐步沿燃烧室宽度方向扩张，出口设置燃气喷注小孔。不同规格燃气喷注结构如图3所示。

为考核燃气喷注参数对固体超燃发动机燃烧性能的影响，设计不同的燃气喷注结构，燃气喷注结构起着将燃气发生器产生的燃气分散并喷注到燃烧室前段与空气掺混燃烧的作用，燃气喷注结构由入口逐步沿燃烧室宽度方向扩张，出口设置燃气喷注小孔。不同规格燃气喷注结构如图3所示。图3可知，试验燃气喷注结构分为2孔喷注和3孔喷注两种结构，为考核燃气扰流结构对固体火箭超燃发动机燃烧性能的影响，在3孔喷注结构基础上增加扰流锯齿，使一次燃气形成不同的穿透深度，提高一次燃气与超音速空气的掺混均匀度。扰流锯齿的尺寸考虑堵塞比的影响，以保证燃烧室仍为超音速流动。

【参考文献】：
期刊论文
[1]固体火箭燃气超燃冲压发动机燃烧组织技术研究[J]. 高勇刚,刘洋,余晓京,霍东兴,杨玉新.  推进技术. 2019(01)
[2]固体火箭超燃冲压发动机地面直连试验[J]. 赵翔,夏智勋,马立坤,吕仲.  航空兵器. 2018(04)
[3]固体火箭超燃冲压发动机燃烧特性分析[J]. 刘仔,陈林泉,吴秋.  弹箭与制导学报. 2017(04)
[4]固体火箭超燃冲压发动机补燃室构型的影响分析[J]. 刘仔,陈林泉,吴秋,王立武.  固体火箭技术. 2017(04)
[5]固体火箭超燃冲压发动机燃烧室初步实验研究（英文）[J]. Zhong LV,Zhi-xun XIA,Bing LIU,Li-ya HUANG.  Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2017(02)
[6]采用固体燃料的超燃冲压发动机研究进展[J]. 吕仲,夏智勋,刘冰,刘元春.  航空动力学报. 2016(08)
[7]固体火箭超燃冲压发动机性能数值模拟研究[J]. 李轩,马利锋,赵永涛,杨玉新,董新刚.  弹箭与制导学报. 2014(01)
[8]圆形燃烧室支板火箭超燃冲压发动机数值模拟[J]. 秦飞,何国强,刘佩进,李鹏飞.  固体火箭技术. 2011(02)
[9]中国超燃冲压发动机研究回顾[J]. 刘兴洲.  推进技术. 2008(04)
[10]超燃燃烧室一维流场分析模型的研究[J]. 张鹏,俞刚.  流体力学实验与测量. 2003(01)

硕士论文
[1]固体火箭超燃冲压发动机工作特性研究[D]. 吕仲.国防科学技术大学 2012



本文编号：3602695