超燃冲压发动机冷却通道与燃烧室耦合传热数值研究

来源 :推进技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xingzhewei1123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为深入分析再生冷却通道与燃烧室的耦合传热过程以及探究多因素作用下的主动冷却耦合传热特性,采用航空煤油单组分替代模型,对超声速燃烧与流动裂解耦合换热过程进行数值模拟研究.探究了裂解反应、冷却流量、当量比对耦合传热的影响.结果表明:燃料的喷注与燃烧产生的扰动会破坏波系并向隔离段传递,燃烧强度随着燃烧的当量比增加变得更加剧烈;相同条件下,裂解产生的换热量在冷却流量较小时不可忽略,而冷却流量增加会使裂解程度减弱,当冷却流量为4g/s时正癸烷基本全部裂解,而增加至8g/s时裂解率不到10%;当量比对冷却通道与燃烧室的耦合传热的影响有限,当量比由0.67增加至0.84时,冷却通道出口温度升高约5K,燃烧室内壁温只增加了30K.
其他文献
空气静压轴承表面的均压槽结构能有效提高轴承的承载特性,但气膜内由于湍动能变化引发流场振动,形成非线性的自激涡振,影响系统的动态稳定性.为了提高空气轴承的稳定性,基于静压气体润滑理论和稀薄气体动力学基本原理,建立空气静压轴承的气膜流场数学模型;通过数值模拟和实验测试相结合,分析了直槽、环槽、复合均压槽在不同均压槽截面形状时对轴承气膜流场和气旋涡量的影响;通过时域和频域实验,明确了不同供气压力和气膜厚度下,均压槽结构对空气静压轴承自激微振动的影响规律.研究表明:均压槽结构能有效提高空气轴承的动态稳定性;环槽能
针对航空发动机在不分解状态下主轴轴承故障诊断难的问题,以振动信号分析和处理为基础,以小波包分解与重构、峭度值指标、频谱分析和包络解调为预处理方式,提出了基于故障轴承和正常轴承的特征倍频能量总和占整个包络谱能量百分比的特征差异确定轴承故障的诊断方法,以凯斯西储大学深沟球轴承典型试验数据验证了该方法的有效性.验证外圈点蚀故障轴承特征倍频能量占比最高可达76%,而正常轴承特征倍频能量占比均低于6.5%.为了研究该方法对复杂传递路径下轴承故障特征的识别效果,搭建了基于模拟机匣的航空发动机主轴轴承试验台,在机匣外部
高时空分辨率的光学测量对认识障碍物通道中的火焰加速与起爆过程非常重要,通过自发光图像提取关键的火焰参数,可以深入地分析影响火焰加速的关键因素.为了研究障碍物对火焰加速与起爆过程的影响,采用高速化学发光测量手段,对障碍物通道中的火焰加速与起爆过程进行测量,测量的时间重复频率达到154kHz.在此基础上,提取燃烧强度、火焰面积和火焰面曲率等关键参数,对障碍物通道中火焰加速及起爆过程进行分析.结果表明,当稀释比为1时,一对障碍物最高会引起缓燃火焰燃烧强度增长10.2%,火焰面积增长20%,且该趋势在含氧浓度高的
为满足航空发动机分布式控制系统的故障诊断需求,重点解决分布式控制系统中总线通信时延对传统故障诊断措施效果的影响,提出了一种新的航空发动机分布式控制系统故障诊断方法.针对航空涡轴发动机,搭建了包含随机时延的分布式控制系统数学模型,利用等价空间法(PSM)设计故障诊断滤波器组.并将改进的故障诊断方法与传统的基于Kalman滤波器组的方法进行对比仿真验证.结果表明,基于PSM算法所设计的故障诊断滤波器组,在对包含随机时延的涡轴发动机分布式控制系统进行传感器故障诊断中,能有效降低时延所引起的故障指示信号跳变幅度.
由于电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography,ECT)的“软场”特性,使其应用于航空发动机滑油管道监测时难以准确获得被测对象的位置和大小信息.针对图像重建过程中的病态问题,在对称交替乘子法(S-ADMM)算法基础上,提出一种采用L 2,1-范数作为核范数、(L 1-εL 2)范数作为正则化器的改进联合稀疏电容层析成像算法.仿真实验采用COMSOL5.3和MATLAB2014a搭建仿真实验平台,仿真结果表明,改进算法与Landweber迭代算法相比,成像误差降低了35
城市作为海量信息和需求的集合体,逐步实现智能化和网联化是其发展的必由之路.所谓智慧城市,旨在通过构建一个物理城市和数字城市的全维度映射,并借助数据的力量实现智能化的信息挖掘和处理,从而让城市生活更高效、更友好、更智能.在智慧城市这一理念部署实施时,如何处理海量数据与复杂且相互关联的因果系统之间的关系,设计出高效、广泛、机动的系统,一直是业内研究的一大重点也是一大难题.为了响应智慧城市的数字化建设进程,更好地将CIM(城市信息模型)与智慧交通、智慧社区、智慧医疗、智慧安防、智慧工业、智慧能源、智慧政务、智慧
期刊
为了准确评估民用涡扇发动机空中起动试验性能与适航标准体系的符合性,在分析、解读中国民用航空局运输类飞机适航标准和美国联邦航空管理局咨询通告的基础上,制定了民用涡扇发动机空中起动飞行试验方案,以ARJ21-700型支线飞机配装的CF34-10A涡扇发动机合格审定试飞为平台,国内首次进行了相关试飞技术研究及飞行试验.试验结果表明:该空中起动飞行试验方案合理可行,能够完整、全面地验证民用涡扇发动机对适航标准体系的符合性.发动机最高起动边界为22500ft,起动高度指标设计合理,起动功能正常、可靠,满足适航标准要
含铝固体推进剂凝相燃烧产物对发动机的能量特性、热防护以及燃烧稳定性均有重要影响.为了排除燃烧过程中推进剂燃面退移造成的凝相燃烧产物淬息距离逐渐增大的影响,设计并建立了一套基于恒定淬息距离的凝相燃烧产物收集系统,并通过典型丁羟四组元推进剂凝相燃烧产物的收集和分析,对该收集方法进行了校验.结果表明,淬息距离恒定使得凝相燃烧产物中的大粒径颗粒含量明显增大,小粒径的颗粒含量减小,产物中的单质铝含量增加.粒度分布与燃烧效率的差异验证了该收集方法的必要性及合理性.基于新的收集方法,研究发现燃烧室压力的增大使得推进剂燃
针对航空发动机控制系统,为了提高模型的精度以及解决切换控制带来的控制信号突变问题,建立了一种基于平衡流形展开模型(EME)和线性化模型的切换模型,并提出一种基于模糊控制和智能算法的平滑切换控制策略.首先,考虑到平衡流形展开模型的辨识误差使稳态精度有所下降,而线性化模型具有很好的稳态精度,结合平衡流形展开模型和线性化模型各自的优点建立了切换模型以提高模型精度.然后,针对各子模型分别设计了镇定控制器.进一步,为了避免控制信号的突变对系统造成危害,提出一种基于模糊控制和智能算法的平滑切换控制策略.最后,通过仿真
为了降低典型航空发动机矢量喷管作动器中位移传感器的工作温度,提出了一种传感器主动冷却结构,基于真实工况条件建立了传感器热分析计算模型,编制了FORTRAN程序进行了求解,搭建了试验台对计算结果准确性进行验证,探究了工况参数变化对传感器温度的影响.结果表明,本文编制的传感器热分析程序计算结果具有准确性,主动冷却结构对传感器的冷却效果明显.活塞杆位置对传感器温度随工况参数变化规律具有明显的影响.冷却介质入口温度对传感器温度影响最大.在活塞杆完全伸出时,冷却介质入口体积流量对传感器温度的影响大于环境温度;活塞杆