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节流式燃/氧分离组合固体发动机推力性能调节数值研究
1
作者
王革
杨铭
+2 位作者
王富祺
关奔
王立民
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期35-43,共9页
节流式燃/氧分离组合固体发动机将燃烧室分为富燃燃烧室和富氧燃烧室,采用富燃固体推进剂和富氧固体推进剂串联装填的形式,在两个燃烧室中间增加节流阀,通过调节节流阀开度实现推力调节。利用商业软件对节流式燃/氧分离组合固体发动机...
节流式燃/氧分离组合固体发动机将燃烧室分为富燃燃烧室和富氧燃烧室,采用富燃固体推进剂和富氧固体推进剂串联装填的形式,在两个燃烧室中间增加节流阀,通过调节节流阀开度实现推力调节。利用商业软件对节流式燃/氧分离组合固体发动机在节流阀流道半径不同时的工作状态进行模拟,研究节流式燃/氧分离组合固体发动机的工作特性,获得节流式燃/氧分离组合固体发动机燃气流动和掺混特征,揭示节流式燃/氧分离组合固体发动机推力调节机理以及节流阀流道半径对节流式燃/氧分离组合固体发动机燃烧效率的影响规律。研究发现:节流阀流道开度(即节流阀流道半径R)减小可增大发动机推力;随着节流阀开度的减小,节流阀出口燃气马赫数随之增大,而发动机燃烧效率却出现先增大后减小的规律,当节流阀出口燃气流动达到临界状态时发动机燃烧效率出现最大值。
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关键词
固体火箭发动机
燃/氧分离发动机
推力调节
燃烧效率
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职称材料
节流式燃/氧分离组合固体火箭发动机动态工作过程数值研究
2
作者
王革
杨铭
+2 位作者
王富祺
杨帅
关奔
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期181-187,共7页
利用商业软件ANSYS Fluent对节流式燃/氧分离组合固体火箭发动机动态工作过程进行数值研究,揭示该发动机基本动态工作过程以及节流阀作动速度的影响。结果表明,节流阀作动会导致发动机富氧燃烧室压强、节流阀出口质量流量以及发动机推...
利用商业软件ANSYS Fluent对节流式燃/氧分离组合固体火箭发动机动态工作过程进行数值研究,揭示该发动机基本动态工作过程以及节流阀作动速度的影响。结果表明,节流阀作动会导致发动机富氧燃烧室压强、节流阀出口质量流量以及发动机推力出现负调现象;节流阀作动速度差异不影响发动机调节后的稳定工作状态;随着节流阀作动速度增大,发动机达到稳定工作状态所需时间逐渐缩短,实现性能调控的响应速度增快,但发动机各参数负调量也随之增大,从而增加了发动机发生振动的风险。
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关键词
固体火箭发动机
燃/氧分离发动机
动态调节过程
数值模拟
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职称材料
节流式燃氧分离固体发动机准一维内弹道数值研究
被引量：
1
3
作者
王立民
王富祺
+4 位作者
王志邦
王英男
王革
关奔
周星
《Acta Mechanica Sinica》
SCIE
EI
CAS
CSCD
2024年第1期85-101,共17页
本文建立了用于计算节流式燃氧分离固体发动机内弹道的准一维数值模型。节流式燃氧分离固体发动机通过改变富燃燃烧室和富氧燃烧室之间的节流阀开口半径来实现其推力的调节。数值模型采用简化的反应机理来描述化学非平衡过程,且考虑了...
本文建立了用于计算节流式燃氧分离固体发动机内弹道的准一维数值模型。节流式燃氧分离固体发动机通过改变富燃燃烧室和富氧燃烧室之间的节流阀开口半径来实现其推力的调节。数值模型采用简化的反应机理来描述化学非平衡过程,且考虑了燃烧室中的质量添加、壁面摩擦和推进剂燃面退移过程。利用该数值模型展示了节流式燃氧分离固体发动机的内部流动参数分布和工作性能.发动机稳定工作状态结果显示,当节流阀开度半径由10.5mm调节至1.4mm时,发动机推力由121.82N增加至250.60N,推力提升了206%,验证了节流式燃氧分离固体发动机概念的可行性.流动参数也表明节流阀的调节作用仅在阀门开度较小时才得以充分体现.发动机动态工作过程结果显示,在调节阀停止作动时,节流式燃氧分离固体发动机性能会产生负调现象,因而需要对发动机采取额外的保护措施.对节流式燃氧分离固体发动机调节能力的理论预测发现,发动机的推力调节能力受限于富燃燃烧室压力和初始质量流量比,需要在多个参数之间进行权衡以实现合理的推力调节比.最后对推进剂的布置方式进行了初步探讨结果表明,燃氧推进剂布置下发动机的推力调节能力优于氧燃推进剂布置。
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关键词
固体发动机
化学非平衡
燃烧室压力
阀门开度
质量流量比
流动参数
节流阀开度
准一维
原文传递
题名
节流式燃/氧分离组合固体发动机推力性能调节数值研究
1
作者
王革
杨铭
王富祺
关奔
王立民
机构
哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院
北京精密机电控制设备研究所
国防科技大学空天科学学院
内蒙动力机械研究所
出处
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期35-43,共9页
文摘
节流式燃/氧分离组合固体发动机将燃烧室分为富燃燃烧室和富氧燃烧室,采用富燃固体推进剂和富氧固体推进剂串联装填的形式,在两个燃烧室中间增加节流阀,通过调节节流阀开度实现推力调节。利用商业软件对节流式燃/氧分离组合固体发动机在节流阀流道半径不同时的工作状态进行模拟,研究节流式燃/氧分离组合固体发动机的工作特性,获得节流式燃/氧分离组合固体发动机燃气流动和掺混特征,揭示节流式燃/氧分离组合固体发动机推力调节机理以及节流阀流道半径对节流式燃/氧分离组合固体发动机燃烧效率的影响规律。研究发现:节流阀流道开度(即节流阀流道半径R)减小可增大发动机推力;随着节流阀开度的减小,节流阀出口燃气马赫数随之增大,而发动机燃烧效率却出现先增大后减小的规律,当节流阀出口燃气流动达到临界状态时发动机燃烧效率出现最大值。
关键词
固体火箭发动机
燃/氧分离发动机
推力调节
燃烧效率
Keywords
solid rocket motor
segregated fuel-oxidizer motor
thrust regulation
combustion efficiency
分类号
V435 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
节流式燃/氧分离组合固体火箭发动机动态工作过程数值研究
2
作者
王革
杨铭
王富祺
杨帅
关奔
机构
哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院
北京精密机电控制设备研究所
出处
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期181-187,共7页
文摘
利用商业软件ANSYS Fluent对节流式燃/氧分离组合固体火箭发动机动态工作过程进行数值研究,揭示该发动机基本动态工作过程以及节流阀作动速度的影响。结果表明,节流阀作动会导致发动机富氧燃烧室压强、节流阀出口质量流量以及发动机推力出现负调现象;节流阀作动速度差异不影响发动机调节后的稳定工作状态;随着节流阀作动速度增大,发动机达到稳定工作状态所需时间逐渐缩短,实现性能调控的响应速度增快,但发动机各参数负调量也随之增大,从而增加了发动机发生振动的风险。
关键词
固体火箭发动机
燃/氧分离发动机
动态调节过程
数值模拟
Keywords
solid rocket motor
segregated fuel-oxidizer motor
dynamic adjustment process
numerical simulation
分类号
V435 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
节流式燃氧分离固体发动机准一维内弹道数值研究
被引量：
1
3
作者
王立民
王富祺
王志邦
王英男
王革
关奔
周星
机构
College of Aerospace Science and Engineering
Inner Mongolia Dynamic and Mechanical Institute
College of Aerospace and Civil Engineering
College of Engineering
出处
《Acta Mechanica Sinica》
SCIE
EI
CAS
CSCD
2024年第1期85-101,共17页
基金
supported by the National Basic Research Program of China(Grant No.2019-083).
文摘
本文建立了用于计算节流式燃氧分离固体发动机内弹道的准一维数值模型。节流式燃氧分离固体发动机通过改变富燃燃烧室和富氧燃烧室之间的节流阀开口半径来实现其推力的调节。数值模型采用简化的反应机理来描述化学非平衡过程,且考虑了燃烧室中的质量添加、壁面摩擦和推进剂燃面退移过程。利用该数值模型展示了节流式燃氧分离固体发动机的内部流动参数分布和工作性能.发动机稳定工作状态结果显示,当节流阀开度半径由10.5mm调节至1.4mm时,发动机推力由121.82N增加至250.60N,推力提升了206%,验证了节流式燃氧分离固体发动机概念的可行性.流动参数也表明节流阀的调节作用仅在阀门开度较小时才得以充分体现.发动机动态工作过程结果显示,在调节阀停止作动时,节流式燃氧分离固体发动机性能会产生负调现象,因而需要对发动机采取额外的保护措施.对节流式燃氧分离固体发动机调节能力的理论预测发现,发动机的推力调节能力受限于富燃燃烧室压力和初始质量流量比,需要在多个参数之间进行权衡以实现合理的推力调节比.最后对推进剂的布置方式进行了初步探讨结果表明,燃氧推进剂布置下发动机的推力调节能力优于氧燃推进剂布置。
关键词
固体发动机
化学非平衡
燃烧室压力
阀门开度
质量流量比
流动参数
节流阀开度
准一维
Keywords
Solid rocket motor
Segregated fuel-oxidizer system
Quasi-one-dimensional
Internal ballistics
Throttling
分类号
V435 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
节流式燃/氧分离组合固体发动机推力性能调节数值研究
王革
杨铭
王富祺
关奔
王立民
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
节流式燃/氧分离组合固体火箭发动机动态工作过程数值研究
王革
杨铭
王富祺
杨帅
关奔
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
3
节流式燃氧分离固体发动机准一维内弹道数值研究
王立民
王富祺
王志邦
王英男
王革
关奔
周星
《Acta Mechanica Sinica》
SCIE
EI
CAS
CSCD
2024
1
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