国家自然科学基金(50806062)
- 作品数：4 被引量：11H指数：2
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- 圆形燃烧室支板火箭超燃冲压发动机数值模拟被引量：8
- 2011年
- 为了提高大尺寸超燃冲压发动机的掺混燃烧和火焰稳定能力,提出了以中心主支板和支板火箭进行点火和火焰稳定的超燃冲压发动机基本结构,采用轴对称的圆形燃烧室以及小支板和凹腔等混合增强方式,通过包含多步简化动力学的数值模拟方法,研究了支板、凹腔结构与圆形燃烧室的不同匹配关系。结果表明,隔离段中心主支板能有效提高燃料与空气的掺混度,支板火箭的富燃高温羽流在不同状态下均能实现可靠点火;圆形燃烧室结合多组小支板和凹腔能进一步增强燃料混合和高效燃烧。利用支板火箭与轴对称圆形燃烧室相结合能在较短燃烧室内实现高效燃烧,为将来开展大尺寸超燃冲压发动机燃烧技术研究奠定基础。
- 秦飞何国强刘佩进李鹏飞
- 关键词：超燃冲压发动机数值仿真
- 突扩燃烧室低频燃烧不稳定形成机理分析被引量：2
- 2010年
- 突扩燃烧室在一定的工作条件下会出现燃烧不稳定现象。采用实验和数值模拟的方法对突扩燃烧室形成低频燃烧不稳定的机理进行了研究。通过实验研究发现突扩燃烧室压强振动过程中纵向振型占主导地位,但其振动频率并不与声学频率一致。建立了适合分析燃烧不稳定的多步化学反应动力学与大涡模拟耦合的数值分析方法,对实验发动机开展了非稳态数值模拟,获得了低频燃烧不稳定形成演化的详细过程和流场结构。实验和数值计算表明突扩截面形成的旋涡脱落,以及旋涡在燃烧室内的运动过程中引起燃烧面积、局部当量比和热释放率的脉动是激发低频压强振动的主要原因。压强振动引起上游速度脉动,进而形成旋涡脱落。大尺度旋涡在燃烧室内的运动又会引起热释放率的大幅度脉动,反过来又会促进压强振动。振动频率是由压强波和旋涡运动特征时间共同决定的。
- 秦飞何国强刘佩进
- 关键词：突扩燃烧室大涡模拟冲压发动机
- 突扩燃烧室低频燃烧不稳定控制方法被引量：1
- 2011年
- 为实现对突扩燃烧室低频燃烧不稳定的高效控制,采用实验手段和数值模拟开展了低频燃烧不稳定的控制方法研究。开展了燃料脉冲喷射开环主动控制实验研究,发现燃料脉冲喷射所形成的周期性放热是抑制压强振动的主要原因。这种周期性放热与压强振动反相时会明显削弱压强振荡幅度,所以喷射相位角是影响控制效果的主要因素。对空气喷射控制方式进行了大涡模拟,这种方式能够比较有效地干扰突扩面上大尺度旋涡的形成,起到较好的抑制效果。对燃烧室突扩构型进行改进,开展了被动控制的数值模拟,通过采用台阶突扩面的被动控制方式指出了破坏大尺度旋涡的形成和切断振动能量的正反馈机制是实现燃烧不稳定被动控制的主要途径。
- 秦飞何国强刘佩进
- 关键词：突扩燃烧室大涡模拟燃烧控制
- 突扩燃烧室低频燃烧不稳定主动控制实验研究
- 2010年
- 采用实验手段,开展了突扩燃烧室低频燃烧不稳定主动控制方法研究。进行了燃料脉冲喷射开环主动控制实验,发现燃料脉冲喷射所形成的周期性放热与压强振动反相时会明显削弱压强振动幅度,喷射相位角和占空比是影响控制效果的重要因素。通过调节参数实验,确定了较优的控制参数范围。建立了具有反馈的自适应闭环控制策略,通过实验验证了闭环主动控制是一种能有效抑制突扩燃烧室低频燃烧不稳定的方法。
- 秦飞董飞何国强刘佩进
- 关键词：突扩燃烧室燃烧控制
