【摘 要】
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《航空标准化与质量》作为航空工业集团旗下标准化与质量方向的核心期刊,是国防军工标准化与质量领 域先进理论研究与工程应用成果的“前沿、一线阵地”.《航空标准化与质量》汉中分站的成立是贯彻落实党中 央《关于推动学术期刊繁荣发展的意见》文件精神的重要举措,将切实提高期刊学术水平、推动汉中市学术交 流新发展,为我国航空产业建设提供强大精神动力和智力支持.
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《航空标准化与质量》作为航空工业集团旗下标准化与质量方向的核心期刊,是国防军工标准化与质量领 域先进理论研究与工程应用成果的“前沿、一线阵地”.《航空标准化与质量》汉中分站的成立是贯彻落实党中 央《关于推动学术期刊繁荣发展的意见》文件精神的重要举措,将切实提高期刊学术水平、推动汉中市学术交 流新发展,为我国航空产业建设提供强大精神动力和智力支持.
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为提高25 t级氢氧膨胀循环发动机推力室氧喷嘴出口流量均匀性,采用CFD方法对氧腔内流场进行了三维稳态数值仿真研究,分析了造成出口流量分布不均的原因,并据此设计了4种改进结构的氧腔,对每种结构进行了细节优化.通过数值仿真得到了不同方案氧腔内的流场分布以及喷嘴出口流量分布,对比分析了均流板和液氧入口结构对出口流量均匀性的影响.研究结果表明:通过采用扩张型入口结构降低氧腔入口流速,可以显著提高出口流量均匀性,喷嘴出口流量相对分布范围由11.97％降低至4.54％;通过增加均流板孔数并调整孔径大小可提高出口流量
高性能、轻质量、小尺寸的上面级动力系统可以为整个任务节省更多的质量和空间,从而增加有效载荷的质量.提出了一种基于差动气动增压装置的多次启动姿轨控一体化动力系统,动力系统由主发动机系统、姿控发动机系统、一体化供应系统等组成.该动力系统的系统级试验验证结果表明:姿控发动机与主发动机可通过共用贮箱实现推进剂的一体化供应;主发动机采用差动气动增压装置的多次启动方式,多次启动能力提高到20次以上,多次启动加速性(T90)缩短到3s以下.该系统技术可实现上面级动力系统的高度集成化,提高整体性能.
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为获取某型发动机离心通风器性能,通过试验模拟通风器的油雾工作环境,综合运用测质量法与光学测量方法,获取分离效率、粒径分布与压降数据.试验结果显示,分离效率随转速增加呈现先线性上升后平缓的规律.转速从静态增加到1000 r/min,分离效率增加10％,油雾平均直径从1.8μm降低至1.3μm,粒径2.0～3.0μm基本被分离;转速增加至2500 r/min,平均粒径基本不变,未分离油雾粒径集中在2.1μm以下.空气质量流量基本不影响粒度分布,对分离效率影响小;压降随质量流量、转速增加而增加.
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某上面级发动机高模试车时,喷管扩张段外壁面某处出现了氧化烧蚀,针对此现象进行了高模试车时的启动过程数值仿真研究,结果表明:试验状态和两种改进方案下,喷管内和扩压器内的流场均在0.1 s已经达到稳定状态,其马赫数和静压等流场参数不再随时间的推进而变化;发动机在启动过程中,喷管出口的高温燃气均会倒流进入真空舱;试验方案燃气倒流量最多,改进方案一燃气倒流量最少,改进方案二燃气倒流量介于试验方案和改进方案一之间;综合比较,改进方案一最佳,是防止发动机高模试车启动过程中燃气倒流烧蚀喷管外壁的一种措施.
在火箭煤油中添加高聚物进行有效减阻已有大量实验研究,但对于煤油流动与传热过程中流场与温度场的分布及机理分析较少,采用CFD方法对火箭煤油减阻机理与传热规律进行三维数值模拟分析,并与普通煤油进行对比.等效黏度模型采用UDF进行编译,其黏性项分别采用非牛顿流体与牛顿流体模型进行处理.数值模拟研究表明,减阻剂的添加使得减阻煤油流动边界层内的过渡层呈现增厚的趋势,导致弹性底层速度梯度降低和湍流核心区的流速上升,实现了煤油流动的减阻增输,进而达到了减阻效果.减阻煤油的摩擦阻力系数小于普通煤油,黏弹性添加剂在减阻效应
用于某液体火箭发动启动动系统的气驱预压涡轮泵在起动初期出现了气体反流,导致预压泵呈夹气状态,对发动启动动过程控制不利.根据驱动试验系统原理,在MWorks平台中对驱动过程进行了仿真.对预压泵采用了Suter全特性表达式,对涡轮管路及排放路分别建立了描述排空与两相流动过程的简化数学模型.结果表明,导致反流的原因为涡轮入口及出口管路存在液相积存条件下,氦气驱动排空过程中导致气液两相流动状态下压降升高,使氦气通过结构间隙大量进入泵端.可通过调整结构间隙、减小排放路流阻等措施来降低反流对启动过程的影响.
为研究空射滑翔式弹道飞行器固体火箭发动机特性对飞行器综合性能的影响,构建了基于序列二次优化法(SQP)的弹道优化模型,设计了多套不同推力形式、不同特性参数的固体火箭发动机方案.通过开展空射滑翔式弹道飞行器弹道仿真分析,获取了不同动力特性下的最优爬升攻角变化规律,对比分析了相关弹道特征指标.结果表明:采用长时间-小推力的推力形式,能够增加飞行器弹道顶点速度和射程能力;采用多脉冲或单室-双推力的推力形式,能够减小飞行器飞行动压,对降低飞行器承载及防热结构质量十分有利.
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