- 王超,周旭东,汤建华,孙磊,华巍,杨建辉,杨玲琴
针对 5N单组元肼推力器, 建立了在轨运行过程中推力室热控组件的传热模型; 应用有限元方法进行了热分析和仿真计算; 并对计算结果进行地面热真空试验验证。对于进一步开发、研制具有新型结构和热控性能的姿控推力器和具有相似结构的多种推力器具有一定的借鉴和指导意义。
2005年01期 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1145k] [下载次数：258 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 王晓栋,宋文艳
数值模拟了带凹腔的支板构型超燃冲压燃烧室内部的流场结构。在计算过程中, 控制方程采用了含组分守恒方程, 并与k ω双方程湍流模型紧耦合的质量平均Navier Stokes方程, 对方程中的对流项采用了空间为二阶精度的TVD格式, 扩散项则采用了二阶中心差分离散。采用在流体力学时间步内的当地积分法克服了非平衡源项的刚性问题, 保持了LU SSOR隐式求解算法的高效率。通过数值模拟, 对比研究了凹腔构型的位置、长深比 (S/H) 对燃料混合性能的影响。结果表明, 长深比大的凹腔增加了燃料在腔内的停留时间, 相应地改善了燃料的混合。位于燃料喷嘴之后的凹腔比位于下游的凹腔更有助于提高燃料的混合效率。
2005年01期 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052k] [下载次数：362 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 黄生洪,徐胜利,刘小勇
对新型三维导流型凹槽的流动、燃料喷注、雾化、惨混及燃烧特征进行了初步研究, 并与传统二维结构凹槽的流动进行了对比。结果表明: (1) 与传统二维结构的凹槽相比, 导流型凹槽能够诱导较强的横向漩涡和湍流, 促进凹槽内部及凹槽与主流的动量、能量和质量交换, 从而增强超燃掺混和火焰稳定。但其效果随具体结构和流动条件存在差别。(2) 导流型凹槽在增强火焰稳定的同时加剧了凹槽内部的流动不平衡。这种不平衡对凹槽内部的燃油喷射及雾化有重要影响。应该在不同的凹槽结构和流动条件下合理设计并优化喷注方案。 (3) 计算中观察到由于凹槽附近剧烈的燃烧导致了局部回流。
2005年01期 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1902k] [下载次数：392 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：0 ] - 丁猛,吴继平,梁剑寒,刘卫东,王振国
为了提高试验效率, 将文氏管流量控制技术应用到液体煤油燃料超燃冲压发动机地面直连式试验中,在一次试车中完成了多个燃料当量比的试验。在模型发动机 2 5s工作时间内, 利用流量调节系统实现了煤油流量阶梯变化, 对应当量比分别为 1 01, 0 88和 0 71, 随着燃料流量减小, 超燃冲压模型发动机维持稳定燃烧, 发动机推力减小, 燃烧室压力降低, 隔离段内预燃激波串位置后移。试验结果说明文氏管流量控制系统工作稳定, 调节过程清晰, 达到预定试验目的, 并且该技术可作为一个有效的手段应用到变当量比超燃冲压发动机燃烧过程动态特性研究中。
2005年01期 16-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 799k] [下载次数：522 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：28 ] |[阅读次数：1 ] - 商旭升,蔡元虎,侯乐毅,陈玉春
针对跨声速轴流压气机转子叶排中的流动, 利用高分辨率的三阶NND格式和LU SGS隐式推进迭代法, 建立了孤立转子内三维N S方程的高分辨率和高效率的数值分析程序。用该程序分别计算了NASA 37跨声速转子, 计算结果表明: 所建立的孤立转子程序能够较好的模拟轴流压气机叶排内流动情况。数值分析结果与实验吻合较好, 从而证明了该程序的有效性。
2005年01期 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 951k] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 向安定,刘松龄,朱惠人
在RowburyDA等提出的算法基础上进行了改进, 使该算法更适合用来计算压比较小情况下尤其是叶片前缘区域的气膜孔流量系数。该算法主要考虑了气膜孔出口主流流动状况、气膜孔几何参数和孔内流动雷诺数对气膜孔流量系数的影响。经过实验数据对比验证, 表明该算法可能成为设计型面气膜冷却的一种通用方法。
2005年01期 24-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 588k] [下载次数：242 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 胡娅萍,吉洪湖
为了获得气膜孔阵排列的疏密度对致密多孔壁冷却效果的影响规律, 分别对四种疏密度排列下的平板热侧面上的冷却效果进行了数值模拟研究。各物理模型通过改变气膜孔径大小和孔间距得到不同的孔阵排列疏密度。为了便于相互比较, 各计算模型的边界条件完全相同, 而且平板气膜孔区单位面积上冷气流量均相等。计算结果显示: 在一定的范围内, 孔阵排列的疏密度越大, 冷却效果越好。在热侧面上的气膜孔区及其下游区, 致密多孔壁的冷却效果都非常好, 比同等条件下常规气膜冷却的效果好得多。
2005年01期 28-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1093k] [下载次数：370 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：33 ] |[阅读次数：0 ] - 钟易成,余少志,陈晓
地面静止状态下, 在Caret进气道进口下唇口外侧和外唇口下侧角落处存在一个较强的顺时针旋转大涡, 涡破碎片控制该进气道总压畸变, 即利用涡破碎片产生的反向旋转旋涡来抵消或减弱该旋涡。研究了涡破碎片分别安装在外唇口下侧和下唇口外侧时, 几何尺寸、安装位置、以及安装角对Caret进气道出口流场总压畸变影响趋势。研究表明, 安装在外唇口下侧的涡破碎片能改善总压畸变流场并可使Caret进气道在较小流量下使稳态总压畸变值减小 17%, 而安装在下唇口外侧的涡破碎片对畸变流场影响不大。
2005年01期 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 804k] [下载次数：143 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 曾明,林贞彬,冯海涛,瞿章华
采用轴对称热化学非平衡全N S方程, 数值分析了高超声速喷管流场中非平衡引起的尺度效应。并给出计算条件下喷管轴线上的物理量和化学组元分布。计算结果表明, 在喉部下游不远处流动趋近于化学冻结和热力冻结状态。流场 (特别是核心无粘流区) 的特性不仅取决于流动尺度的相对值, 也取决于其绝对值。
2005年01期 38-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 719k] [下载次数：305 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 乔渭阳,王占学,伊进宝
针对高空、低雷诺数条件下涡轮损失显著增大、效率显著降低的问题, 应用理论分析与数值计算相结合的方法, 从流动控制原理、设计方法、流场数值计算等多个方面研究了“微球窝” (Dimple) 流动控制技术在航空燃气涡轮中应用的问题, 分析了“微球窝”表面处理控制流动分离的基本原理, 数值计算表明, 围绕球窝周围的气流参数具有明显的变化, 球窝对叶片表面流动过程的扰动, 使得流动分离点向后推移, 雷诺数在 12208 ~15611范围的流动情况, 分离点分别向后推迟 3% ~5%的叶片弦长。
2005年01期 42-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 790k] [下载次数：399 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 郑铁军,王曦,罗秀芹,李其汉
以阶跃输入响应进行模型的检验, 提出了状态空间模型的修正方法: 基于动态响应较好的状态空间模型, 进行其矩阵B, D, F, G的修正, 获得基于稳态修正的模型, 解决了航空发动机状态空间模型检验与修正的问题。仿真表明, 使用该方法修正的状态空间模型具有与原非线性数学模型完全一致的稳态响应和基本一致的动态过程响应。这种方法为航空发动机多变量数字电子控制器的设计奠定了强有力的基础。
2005年01期 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 758k] [下载次数：784 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：49 ] |[阅读次数：0 ] - 孙护国,李华聪,樊思齐
针对某型涡扇发动机,分析了H∞,H∞ /H2 和μ控制存在的不足,提出了一种基于Homotopy算法发动机固定阶控制设计方法。采用规范形式控制器结构进行固定阶H∞ /H2 控制器设计,推导出了固定阶H∞ /H2 控制器存在的必要条件,使用Homotopy算法获得最优固定阶H∞ /H2 控制器的解。提出了将固定阶H∞ /H2 控制器与混合μ综合相结合获得固定阶混合μ控制器的策略。与全阶混合μ控制器不同,固定阶混合μ控制器具有结构简单,易于实现,而其鲁棒性能和鲁棒稳定性与全阶μ控制器相近。使用该方法对某型涡扇发动机控制系统进行固定阶混合μ控制器设计,仿真验证表明,该控制系统其性能鲁棒性满足要求。
2005年01期 50-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 236k] [下载次数：104 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 黄金泉,胡文霏
针对航空发动机这种复杂的被控对象, 设计了基于ε 滤波LMS算法的发动机自适应逆控制系统。该控制结构能利用非线性滤波器实现航空发动机建模和逆建模, 以滤波后的误差在线调整控制器权系数。进行了飞行包线内的数字仿真。结果表明: 这种方案结构不需要精确的发动机模型, 跟踪速度快, 具有较高的精度和较强的鲁棒性。
2005年01期 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 754k] [下载次数：274 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 戚学锋,樊丁
涡扇发动机是一个复杂的非线性系统, 用常规的多变量控制方法难以获得理想的控制效果。对FSQP(FeasibleSequentialQuadraticProgramming) 算法进行了改进, 提出了一种基于改进FSQP算法和自适应变权重线性加权法的多目标优化算法。该算法可以有效的解决涡扇发动机的多变量非线性控制问题, 同时在满足控制过程中的各项约束条件的前提下, 达到调节时间最短的目标。通过计算机仿真证明了该控制算法的可行性和良好的控制效果。
2005年01期 58-61+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 903k] [下载次数：218 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 范育新,王家骅,李建中,张义宁,张靖周
研究了带气动阀PDE的供油自适应控制优化设计, 通过在油管中设置单向阀和通过油管自身 (无单向阀), 成功实现PDE的供油自适应控制, 在爆震管直径为 180mm, 长度为 2m, 管内流速为 25m/s的PDE中, 可以产生稳定的爆震波, 并获得 2MPa以上的压力和 1500N以上的峰值推力。通过对不同油管长度、不同工作频率的压力、推力曲线对比研究, 分析了供油自适应控制的机理, 及供油相对进气滞后时间的长短对PDE工作的影响。
2005年01期 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1093k] [下载次数：226 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：0 ] - 肖应超
为了有效地进行电弧喷射推力器流动区域全场 (流场、电场、磁场和化学反应 ) 耦合数值模拟并揭示其电磁场特征, 建立了适当的电磁场模型, 对电磁场控制方程的数值解法进行了详细研究。模型基于推力器稳态工作特征, 控制方程由麦克斯韦方程组简化得到, 采用有限控制容积积分方法离散椭圆型控制方程, 采用 9种不同的迭代方法求解离散方程。给出了不同迭代方法的收敛速度、数值稳定性和最终精度。研究表明, Gauss Seidel逐线超松弛迭代法是推力器流动区域电磁场离散方程的一种快速有效的数值解法。
2005年01期 68-71+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 509k] [下载次数：118 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 沈岩,赵文华,石泳,陈黎明
为了研究玻耳兹曼图法和谱线绝对强度法对测量结果的影响, 讨论了电弧加热发动机羽流的光谱诊断方法, 并建立了一套光谱诊断系统。以氩气为工质, 利用此系统在真空室中进行了光谱诊断, 分别用玻耳兹曼图法和谱线的绝对强度法得到了羽流的温度, 这两种方法测得的结果有 20% ~30%的偏差。实验中氩气流量为42 1mg/s, 功率约为 200W。试验结果表明, 在试验工况下, 由于羽流处在热力学非平衡态, 采用玻耳兹曼图法和谱线的绝对强度法得到的结果是不同的, 应该根据具体的工况选择测量方法。
2005年01期 72-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 937k] [下载次数：227 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 郭红杰,梁国柱,马彬,张振鹏
为了研究爆震波点火技术的基本特性, 组建了氢氧爆震波点火实验系统, 氢氧压力 0 1~0 5MPa(表压), 混合比 1 6~9 4, 常温条件下, 得到了爆震波在管路中的传播特性以及爆震波点火的单管重复性能实验数据。结果表明: 爆震波点火技术可以在较低的供气压力下获得高温 ( >1300℃) 高压 ( >1MPa) 爆震产物, 爆震波点火传播速度可达 3000m/s, 并且具备良好的重复性能, 多次点火重复性时间误差小于 0 3ms。
2005年01期 76-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 991k] [下载次数：179 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 霍雪亮,韦迪,李路明
为了解决N2O单组元推进器存在的预热能量消耗过大, 启动时间过长的问题, 在实验基础上建立了推进器预热过程的数学模型。模型的计算结果表明, 推进器外壳吸收的热量和通过外壳表面散失的热量各占预热总能量的 66%和 31%, 是导致预热能耗过大的关键所在。通过改变模型参数, 对不同条件下的预热结果进行比较,讨论了利用增大加热功率、缩小推进器尺寸和改良加热方式来减少预热能量的几种可行方案。
2005年01期 80-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 662k] [下载次数：146 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：0 ] - 廖林泉,覃光明,李笑江,王国强,李军强
通过添加快燃物ACP来提高硝胺改性双基推进剂的燃速, 得到了ACP影响推进剂燃速的一般规律:推进剂的燃速随ACP的含量和粒度的增大而增大。运用热分析、扫描电镜、燃烧火焰单幅照相、燃烧波温度分布等分析和测试手段来研究含ACP的硝胺改性双基推进剂的燃烧过程, 揭示了ACP提高推进剂燃速的机理: ACP的快速燃烧, 使得推进剂燃面增大和传热量增加, 导致推进剂燃速增加。
2005年01期 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 908k] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 陆铭,陈煜,罗运军,谭惠民
为提高复合固体推进剂 (NEPE) 的性能, 采用乳液聚合 破乳的方法, 用水性聚氨酯 (WPU) 乳液对固体填料黑索今 (RDX) 进行包覆。FTIR, GPC表征了WPU的结构特征; 正交实验确定了最佳包覆条件:1 00g的RDX, 破乳剂用量占乳液用量的 1 /4, 反应时间为 20min, 反应温度 40°C。通过SEM, XPS和包覆层质量百分数对包覆后的RDX进行表征。结果表明: WPU包覆后的RDX表面有清晰包覆层, 包覆度R为 65 15%; WPU包覆层的质量百分数为 1 48%。撞击感度实验表明包覆后RDX的特性落高h50为 45 3cm, 比包覆前提高了 19cm。实验证明: 水性聚氨酯乳液聚合 破乳方法包覆RDX, 能够显著提高RDX的钝感性能。
2005年01期 89-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 515k] [下载次数：628 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：51 ] |[阅读次数：0 ] - 王明鉴,何洪庆,虞健
为了解决固体发动机承外载荷能力和质量系数的矛盾, 用F12纤维、S 2玻璃纤维及二者的混杂纤维缠绕成三种壳体试件, 对壳体试件分别进行了扭矩试验和轴压试验。通过试验获得了三种壳体试件的扭矩和轴压破坏形貌和破坏载荷, 并测得了相应质量。结果表明, 混杂纤维缠绕壳体能有效地使发动机承外载荷能力和质量系数得到协调。
2005年01期 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 426k] [下载次数：244 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据