推进技术

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混压式进气道与弹体一体化流场数值模拟

李博,梁德旺

摘要（9104）

PDF （1094KB）（1802）

2002, 23 (4): 307-310.

基于Favre平均的N S方程和B/L代数湍流模型 ,采用Jameson格式和矩阵人工粘性 ,对“X”布局的混压式超声速进气道与弹体的一体化流场进行了数值模拟。研究解决了数值计算中的附面层抽吸及混压式进气道的启动问题 ;得出了进气道内外流场的马赫数分布和速度分布 ;讨论了绕弹体非均匀来流条件下 ,进气道的位置、附面层抽吸及攻角对进气道性能的影响和进气道外型形状对弹体气动力的影响。结果表明 ,对混压式进气道必须进行附面层抽吸 ,进气道的位置对进气道的性能有很大的影响 ,进气道的外型型面对弹体的气动性能有一定的影响

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叶尖泄漏与压气机叶栅三维角区分离相互作用实验研究

韩少冰,钟兢军,陆华伟,阚晓旭

摘要（8198）

PDF （11347KB）（20939）

2013, 34 (2): 187-193.

为了进一步揭示叶顶泄漏与压气机叶栅三维角区分离流动的相互作用机制,采用五孔气动探针测量了叶栅出口截面气动参数,并对机匣端壁静压进行了测量,详细分析了不同间隙尺寸及来流角度时压气机叶栅间隙流对角区三维分离流动的影响机理。研究结果表明,适当大小叶顶间隙引入的泄漏流阻止了端壁二次流动与叶片吸力面附面层之间的相互作用,移除了三维角区分离,改善了叶栅性能。随着叶顶间隙尺寸及叶栅内气流折转程度的增加,叶顶泄漏涡与上通道涡间的相互作用程度逐渐增强。

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脉冲爆震涡轮发动机性能计算

何龙,郑龙席,邱华,严传俊

摘要（7087）

2012, 33 (5): 665-670.

建立了一种基于爆震波ZND理论和循环分析的PDTE性能计算模型-ZND循环分析模型(模型-1)。将该模型及目前已有的推力壁模型(模型-2)分别与基于实验的PDC特性图模型(模型-3)进行对比,计算了模型PDTE的设计点性能,结果表明:模型-1计算得到的PDTE单位推力(FS)及单位燃油消耗率(sfc)的计算误差较模型-2分别减小了1.75%和4.04%,准确性有所提高。与需要大量实验数据的模型-3相比较,模型-1更简便,可用于PDTE性能的快速评估。应用模型-1计算了飞行状态改变时PDTE性能增益的变化趋势。

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γ-Reθ转捩模型在高超声速下的应用及分析

郑赟,李虹杨,刘大响

摘要（6892）

PDF （10726KB）（5928）

2014, 35 (3): 296-304.

为了初步研究γ-Reθ转捩模型在高超声速领域的适用性,在自行开发的CFD程序中添加了该模型,利用T3系列平板算例对该模型的实现进行了验证；针对高超声速流动,选取压缩面绕流和双圆锥扰流等算例,分别利用该转捩模型、全层流模拟、以及传统的湍流模型进行了数值模拟计算,并与实验结果进行对比。计算结果表明,尽管该转捩模型是在低速流动的基础上发展的,它仍能准确预测高超声速流动下的转捩现象。 

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超声速燃烧室中煤油分布对燃烧性能的影响

王洪亮,陈军,白菡尘

摘要（6624）

2012, 33 (5): 779-784.

为研究煤油分布对燃烧性能的影响,在来流马赫数6,总温1650K的条件下,通过改变喷孔数量、喷射方向(单向对喷、双向喷)、喷孔排布方式(单列3孔、4孔)等,实现煤油在燃烧室截面上的不同均匀程度,获得了壁面压力及推力收益等数据。实验表明,单列4孔更易于煤油进入附面层和凹槽内的回流区等低速高温区域,有利于对点火和火焰稳定；对喷时燃烧主要集中在燃烧室核心区,虽可避免壁面承受太大的热载荷,但中部极度富油的状态对总燃烧效果有负面影响；双向喷能够充分利用两个侧壁附近的角落区,在整个燃烧室截面上的分布更均匀,燃烧效果更好,推力收益更大。

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电推进技术的应用与发展趋势

吴汉基,蒋远大,张志远

摘要（6535）

PDF （2651KB）（6315）

2003, 24 (5): 385-392.

扼要介绍了电推进技术的发展历史,概述了不同形式(电热、电磁和静电三大类)电推力器的特点及应用情况,指出了为满足不同空间任务电推进的发展趋势;并根据我国的研究状况、存在的问题和差距,提出了加快发展我国电推进技术的意见。

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航空发动机小偏差状态变量模型的建立方法

冯正平,孙健国

摘要（6519）

PDF （997KB）（1340）

2001, 22 (1): 54-57.

采用最小二乘拟合法建立用于航空发动机鲁棒控制系统设计的小偏差状态变量模型 ,即根据发动机非线性模型的小偏差动态响应数据直接拟合出其小偏差状态变量模型。由于建模误差在最小二乘意义下最小 ,因而应用该方法可以保证所建模型具有较高精度。此外该方法亦不受模型阶次的限制。应用该方法建立某型涡扇发动机的小偏差状态变量模型 ,具有较高的精度 ,从而验证了该方法的有效性。

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纳米级碳酸铅在NEPE推进剂中的应用

陈福泰,罗运军,多英全,罗善国,仇武林,姚维尚,谭惠民

摘要（6076）

PDF （1269KB）（1184）

2000, 21 (1): 82-85.

研究了纳米级碳酸铅对NEPE推进剂燃速压力指数的影响。采用DSC分析了纳米级碳酸铅与NEPE推进剂主要组分硝酸酯的相容性以及对推进剂固化反应的催化作用和对高氯酸铵、硝胺常压热分解的催化作用,并利用恒压静态燃速仪测试了推进剂在4MPa～11MPa的燃烧速度和燃速压力指数。发现纳米级碳酸铅表现出与硝酸酯良好的相容性,对推进剂的固化反应和硝胺的热分解均有很强的催化作用,对高氯酸铵的热分解则没有明显的影响。当纳米级碳酸铅应用到NEPE推进剂中时,推进剂的燃速压力指数显著降低,含量为1%和2%时分别降至054和052

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轮缘封严气体对涡轮转子性能影响的非定常数值研究

张晶辉,马宏伟

摘要（5971）

PDF （14623KB）（6824）

2014, 35 (4): 470-478.

为了研究涡轮转静盘腔的轮缘封严气体对涡轮转子性能的影响,对其进行了详细的三维非定常数值模拟。通过与无盘腔模型比较,非定常结果显示交替进行的主流燃气入侵和封严气体出流改变了转子叶片进口的气流角度,拉伸了端壁附近的马蹄涡,因此引起涡轮出口流动条件的较大变化。存在涡轮转静盘腔但没有冷气时,主流导叶尾迹的部分流体入侵盘腔,对涡轮转子性能有正面的影响。封严气体与上游导叶尾迹的相互作用引起转子通道内熵增,当冷气量占主流流量的1.37%时,涡轮效率降低2.1%。证实了轮缘封严气体对涡轮转子性能有很大的影响,在涡轮设计中必须给予考虑。 

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纳米CuO的制备及其对RDX热分解特性的影响

洪伟良,刘剑洪,陈沛,田德余,赵凤起

摘要（5907）

PDF （1101KB）（1251）

2001, 22 (3): 254-257.

以CuCl2 ·2H2 O和NaOH为原料 ,通过室温固相反应制备出纳米CuO粉末 ,产物 (CuO)的平均粒径为10nm左右。用DSC研究了纳米CuO对RDX热分解特性的影响。结果表明 ,纳米CuO对RDX热分解有明显的催化作用 ,它使RDX热分解峰温降低了 12℃ ,其对RDX热分解特性的影响与普通CuO粉明显不同

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唇口形状对二元进气道性能影响数值模拟

石磊,何国强,秦飞,刘佩进

摘要（5721）

2012, 33 (5): 683-688.

为了研究唇口形状对二元混压式进气道的性能影响,采用Fluent进行了数值模拟。研究发现,唇口面积的减小会带来一定的流量损失,但可以有效地降低起动马赫数,提高总压恢复系数。同时,据此提出了二元进气道的一种优化设计方法。 

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纳米金属粉对HMX热分解特性的影响

江治,李疏芬,赵凤起,陈沛,阴翠梅,李上文

摘要（5485）

PDF （1215KB）（1407）

2002, 23 (3): 258-261.

运用高压差示扫描量热法和热重法研究了普通级以及纳米级的铝、镍、铜金属粉对于HMX热分解特性的影响 ,结果表明 ,纳米铜对于HMX的凝聚相分解作用最明显 ,且这种催化作用会由于纳米铜含量的减少或体系压强的增大而变弱。基于恒温DSC实验数据计算得到的活化能结果 ,提出了纳米铜对于HMX热分解的一次催化 ,二次催化以及反应作用部位的观点

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微波推力器独立系统的三丝扭摆推力测量

杨涓,刘宪闯,王与权,汤明杰,罗立涛,金逸舟,宁中喜

摘要（4713）

PDF （7872KB）（15465）

2016, 37 (2): 362-371.

为了探究微波推力器的推力性能，采用三丝扭摆推力测量方法对微波推力器独立系统开展推力测量实验，同时分析三丝扭摆推力测量装置的数理模型并实验测定其不确定度，由此判断实验测量结果的可信度。推力测量结果表明，现有实验条件下三丝扭摆推力测量装置能测出不低于3mN的推力，其相对不确定度为14%；在三丝扭摆推力测量装置的推力测量范围内，没有测出微波推力器独立系统显著的推力，而是在230W微波功率输出条件下测出推力在±0.7mN范围内波动，相对不确定度大于80%。

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超燃冲压发动机燃烧室空气节流技术研究

田野,杨顺华,邓维鑫,张弯洲

摘要（4300）

PDF （10814KB）（5081）

2014, 35 (4): 499-506.

为考察空气节流对超燃冲压发动机燃烧室的影响,非定常数值模拟和地面实验相结合证实了空气节流可以实现超燃燃烧室燃料稳定燃烧,研究了节流位置、节流流量、节流撤去时间对节流效果的影响。结果表明:在燃烧室入口马赫数2,静温548.8K ,静压101555.9Pa条件下,745mm处节流时,激波串稳定时间较短,稳焰失败；875mm处节流时,火焰稳定成功。随着节流流量和节流撤去时间的增加,燃烧越来越剧烈,壁面压力逐渐升高,可能影响进气道的起动,对于本文来流条件,30%入口空气流量作为节流流量是合适的,440ms以前撤去空气节流是恰当的。 

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电推进研究的技术状态和发展前景

毛根旺,韩先伟,杨涓,何洪庆

摘要（4064）

PDF （1652KB）（1372）

2000, 21 (5): 1-5.

论述了各类电推进器的工作原理、研究状况 ,在分析其主要工作特点的基础上 ,并根据国外成功应用的实例 ,说明了各类电推进器的适用场合。并就电推进器的研究与应用发展前景进行了展望。

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乘波前体三维内转进气道气动融合设计

李怡庆,施崇广,朱呈祥,尤延铖

摘要（3927）

PDF （11109KB）（219）

2018, 39 (10): 2320-2328.

在传统三维内乘波进气道设计方法的基础上，发展了一种具有乘波压缩特征的前体三维内转进气道气动融合设计方法。通过构造合适的双波入射基本流场，结合斜激波理论，可以推导出一种上游二维乘波流动叠加下游三维内收缩流动的基准流场。在此流场基础上进行流线追踪与气动融合设计，获得了一种乘波前体加三维内转进气道的气动布局方案。对该进气道方案数值模拟研究结果表明:在Ma6.0的设计状态下，该方案流量捕获系数能够达到0.96，总压恢复系数为0.53；而在Ma4.0的非设计状态，该方案流量捕获系数能够达到0.71，总压恢复系数为0.70。此外，与典型的前体二维混压进气道进行对比研究，乘波前体三维内转进气道方案总体性能提升明显，尤其是进气道流量捕获系数在设计状态下较二维方案上升了4.1%。

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固液混合火箭发动机技术综述与展望

蔡国飙

摘要（3583）

PDF （7998KB）（2883）

2012, 33 (6): 831-839.

介绍了固液混合火箭发动机的特点、发展历史和现状,结合我国航天发展情况,分析了固液混合火箭发动机在航天领域中的应用前景,指出了固液混合火箭发动机适合应用于探空火箭、小型运载火箭、靶标与导弹、亚轨道飞行器及载人飞船、助推器及上面级与姿轨控系统中,应用前景广泛。总结和介绍了北航固液探空火箭的设计方法和研制情况,分析了影响固液混合火箭发动机性能提高和应用的主要关键技术。 

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Chebyshev超谱粘性法在推进剂供应管路非定常流动分析中的应用

陈宏玉,刘红军,陈建华,刘上

摘要（3559）

2012, 33 (5): 804-808.

基于一维管道瞬变流理论和数值谱方法,给出了求解推进剂供应系统管路内液体非定常流动控制方程的Chebyshev超谱粘性法。与常规谱方法相比,该方法有效地克服了由于解的间断或大梯度变化而发生的非物理振荡现象,而且在一定程度上加快了收敛速度,提高了计算效率。以一段两端分别连接贮箱和阀门的等截面圆直管为例,利用该方法对阀门关闭后管道内水击现象进行了计算,给出了相应的水击压力仿真结果,并分别与采用特征线方法和传统谱方法求得的结果进行了对比分析,验证了方法的正确性和优越性。

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融合式叶尖小翼对低速压气机转子气动性能的影响

钟兢军,韩少冰

摘要（3388）

PDF （10632KB）（4773）

2014, 35 (6): 749-757.

为了进一步揭示融合式叶尖小翼对压气机转子间隙流动的影响机理，采用数值模拟方法对低速压气机转子加装叶尖小翼控制间隙流动进行研究，着重考察了不同几何宽度及安装方式小翼对转子气动性能的影响。结果显示，叶尖小翼改变了转子中的泄漏涡轨迹，影响着叶片吸力面附面层的分离程度，适当几何宽度的压力面小翼可以在压气机转子效率略有降低的情况下使其失速点流量系数减小8.20%。

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颗粒冲刷对C/C材料烧蚀影响的实验研究

王磊,何国强,李江,彭丽娜

摘要（3312）

PDF （8687KB）（1419）

2013, 34 (2): 213-218.

为研究粒子直接撞击模式下C/C材料的烧蚀形貌及性能,丰富C/C材料烧蚀研究,开展了粒子侵蚀实验。利用扫描电镜和三维微观成像等测量手段进行微观烧蚀形貌的研究,结果表明颗粒冲刷条件下由于粒子的直接撞击,侵蚀区域出现小凹坑,但轴棒纤维突出,轴棒表面出现大小不同的凹坑,部分单丝从基体中断裂,形成微观锥形孔穴形貌,径向纤维束部分区域出现孔和开槽,整体形貌不再连续一致；未侵蚀部位的微观形貌和烧蚀试验中的喉部形貌一致,单丝呈现笋尖状。 

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