关奔
- 作品数：23 被引量：8H指数：2
- 供职机构：哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学文化科学更多>>
- 可渗透壁自适应高度补偿喷管工作机理数值研究
- 2024年
- 提出了一种带有可渗透壁面的自适应高度补偿概念喷管(可渗透喷管),对该喷管的典型工作状态进行了数值模拟并对其高度补偿机理进行了解释。数值模拟结果显示,在低落压比条件下,外界大气透过喷管可渗透段进入喷管内部,抑制了喷管壁面处的回流产生,削弱了壁面处分离斜激波的强度,从而提高了喷管的低空推力性能。而在高落压比条件下,喷管内部燃气透过可渗透段壁面泄出,削弱了燃气的膨胀能力,使得喷管的高空推力性能有所损失。当可渗透喷管的低空推力性能提升幅度大于其高空推力性能损失时,喷管即具备了高度补偿能力。对喷管的推力构成分析表明,低落压比时,喷管可渗透段处外界大气流入所导致的喷管内压升高是其具有高度补偿能力的主要原因。基础扩张比的大小对可渗透喷管高度补偿性能影响显著,可渗透喷管比传统喷管的推力提升幅度最高可达34%,不同基础扩张比的可渗透喷管低空推力补偿能力相差最大25%。将不同基础扩张比喷管的高度平均比冲进行对比可发现,存在最优的喷管基础扩张比,该可渗透喷管高度平均比冲比传统喷管高度平均比冲高3%。
- 薛玉琴靳雨祺何定鹏王革关奔
- 关键词：固体火箭发动机数值模拟
- 大密度比可压缩流物质界面的R-M不稳定性研究
- 当激波由一种物质进入到另一种物质时，在物质界面上会有不稳定性现象产生，从而表现为物质界面的位置和流场波系结构的不规则变化。论文采用level set方法结合真实虚拟流体方法(rGFM)，利用WENO格式和三阶TVD Ru...
- 王革关奔谢昌坦
- 关键词：可压缩流
- 文献传递
- 型面参数对超音速分离线摆动喷管性能影响的数值研究
- 为了研究超音速分离线摆动喷管(SSSL)的型面几何参数对其推力性能的影响,本研究采用数值模拟手段,探寻摆角增益系数与摆角、分离线扩张比和扩张段长度等型面参数的关系,对喷管性能及其内流场的波系结构进行分析。分析表明:设计的...
- 李德坚程靖懿何定鹏关奔王革
- 文献传递
- 激波冲击简单形状重气柱的射流现象研究
- 利用数值方法研究了激波冲击下多种简单形状的重气体气柱形成射流结构的过程,气柱界面形状采用了正方形、长方形和三角形,清晰地展现了激波波系的汇聚过程和滑移线的发展方向,从激波波系结构的角度审视重气柱出现射流的过程。数值模拟结...
- 关奔范锷
- 关键词：激波射流
- 文献传递
- 节流式燃/氧分离发动机准一维内弹道数值研究
- 2024年
- 针对节流式燃/氧分离发动机建立非定常准一维内弹道数值模型和性能调控机理关系式,以对发动机推力调控过程进行预示。数值模型考虑燃烧室中的燃气注入、壁面摩擦和推进剂燃面退移,采用有限速率化学反应模型描述化学非平衡过程。利用该数值模型,计算得到了节流式燃/氧分离发动机的调控性能参数及内部流动参数分布情况。结果显示,当流量调节阀喉部半径由2.89 mm调节至1.65 mm时,发动机推力可由105.09 N增至432.18 N,推力提升至调节前推力的411.25%,验证了节流式燃/氧分离发动机的推力调控能力。发动机在流量调节阀作动过程中出现负调现象,调节阀作动速度越大,负调量越大,但性能参数的响应时间越短。发动机性能调控影响因素分析表明:推进剂压力指数增大和喷管喉部半径减小均有助于节流式燃/氧分离发动机性能调控能力的提升,从而提出了喷管可调的节流式燃/氧分离发动机方案。其工作过程的仿真结果表明:在特定的推力调节比要求下,减小喷管喉部半径能够有效降低富燃燃烧室承压水平,为发动机性能调控提供更多可行方案。
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- 关键词：固体火箭发动机
- 节流式燃/氧分离组合固体发动机推力性能调节数值研究
- 2024年
- 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：固体火箭发动机推力调节燃烧效率
- E-D喷管工作模态响应的数值研究
- 膨胀偏流喷管(E-D喷管)由于其优良的高度补偿特性,在单级入轨飞行器和"整体级"飞行器上有巨大的应用前景。本研究利用商业计算软件,对E-D喷管的工作过程进行数值模拟,描述了E-D喷管工作模态及其转换过程,探讨E-D喷管工...
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- 文献传递
- 分装组合固体发动机瞬态流场模拟及性能分析
- 分装组合固体发动机把富燃推进剂和富氧推进剂分别装填在发动机前后两个燃烧室内,降低了发动机受撞击意外爆炸的风险;同时通过流量调节器对富燃燃气的质量流量进行调节可实现分装组合固体发动机性能的主动调控。分装组合固体发动机为我国...
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- 关键词：流量调节
- 文献传递
- 燃/氧分离组合固体火箭发动机准一维内弹道数值研究
- 燃/氧分离组合固体发动机由美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)于2016年首次提出,其富燃/富氧推进剂独立装填,具有高能钝感的优点。针对这种新型发动机,综合考虑面积变化、燃料添加、有限速率化学反应等因素,耦合燃面退移模...
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- 文献传递
- 摆动喷管轴向激励对燃烧室压力振荡影响的数值研究
- 2022年
- 固体火箭发动机工作时,摆动喷管受到伺服力和气动力等载荷的共同作用,在轴向上会产生小幅度的振动,振动频率与燃烧室内腔轴向声频耦合时会造成压力振荡幅值增大,诱发不稳定燃烧,导致燃烧室内压力、燃速不均等情况的出现。应用数值方法研究了摆动喷管轴向激励对燃烧室压力振荡的影响,分析了压力振荡对喷管轴向激励幅值和频率的响应规律,以及燃烧室内的声压分布特征。结果表明,当喷管以燃烧室内腔固有频率做轴向振动时,会诱发燃烧室内的非线性不稳定燃烧,其稳定的极限振幅远高于其他激励频率下压力振荡幅值;喷管振动频率一定时,燃烧室内各点压力振荡幅值随喷管振动幅值增大而线性增大;持续的轴向激励使燃烧室呈现出驻波声场的特征,压力分布不均,波腹处声压达到0.14 MPa,约为燃烧室总压的2%。
- 王革苏成志杨海威关奔
- 关键词：固体火箭发动机不稳定燃烧数值仿真
