国家教育部博士点基金(20126102110029)
- 作品数：14 被引量：50H指数：4
- 相关作者：范玮周舟靳乐张晋鲁唯更多>>
- 相关机构：西北工业大学西安现代控制技术研究所西安航天动力试验技术研究所更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术动力工程及工程热物理更多>>
- 六毫米内径管道中的单次爆震实验研究被引量：11
- 2014年
- 为研究微尺度下的爆震波传播特性,用乙烯和氧气为燃料和氧化剂,在6mm内径的管道内进行了爆震实验研究。实验表明,气体混合物在该尺度下可以产生稳定的爆震波,且爆震强度和火焰传播模式等受当量比影响较大。实验在不同当量比下得到了缓燃转爆震的距离,其中当量比1.4时距离最短,当量比大于2.2时爆震不稳定。用高速摄像机拍摄了当量比0.8,1.4和2.2下的火焰传播过程,发现了多种火焰形态并分析了形成原因;测量了三种当量比下的爆震速度和压力,发现当量比2.2时的爆震压力和速度最大,0.8时最小。实验值与C-J爆震理论值吻合较好。
- 何建男范玮肖强马鹏飞鲁唯何清源
- 关键词：当量比爆震压力爆震速度
- 基于TDLAS的脉冲爆震火箭发动机尾焰参数测量被引量：9
- 2013年
- 应用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)测试技术,采用直接吸收-时分复用技术,选择7,185.597,cm-1和7,444.352 cm-1+7,444.371,cm-1水分子的吸收线,开展对脉冲爆震发动机(PDRE)尾焰参数测量实验.PDRE在1,Hz工作频率下测量结果显示,尾焰峰值温度2,004,K,H2O摩尔分数峰值为0.237,9,尾气中含有大量不完全燃烧产物;通过对PDRE供给参数和TDLAS系统的调整,5,Hz工作频率下测量结果显示,尾焰峰值温度2,294,K,H2O分子摩尔分数峰值0.382,1,PDRE工作后期出现连续燃烧.
- 陈帆陶波黄斌王可张勇健范玮
- 关键词：脉冲爆震火箭发动机可调谐半导体激光吸收光谱尾焰温度
- 谐振腔形式爆震管的冷态特性研究
- 2014年
- 为研究谐振腔形式爆震管的冷态特性,基于模块化设计的谐振腔,开展了相关实验。采用模块化设计,可方便地实现谐振腔长度、供给位置和供给方向的调整。结果表明,供给频率改变时,谐振腔内的压力振荡亦随之变化,压力振幅在谐振频率附近达到最大。改变供给位置和进气方向不会对谐振频率造成实质性影响,但会使其轻微浮动;谐振频率随谐振腔长度线性变化。冷态实验为预估热态谐振频率奠定了基础,并为热声耦合的实现指明了方向。
- 王可范玮鲁唯张启斌
- 关键词：谐振腔谐振频率压力振荡
- 单个RP-3航空煤油液滴的超临界蒸发实验研究被引量：11
- 2016年
- 目前以航空发动机为背景的针对液态碳氢燃料的超临界蒸发研究很少,鉴于未来高性能航空发动机的研制需求,选取国产RP-3航空煤油为研究对象,对液滴的超临界蒸发进行了研究。分析了蒸发过程中不同环境参数下液滴无量纲直径的平方随时间的变化规律,实验结果表明超临界蒸发与常规亚临界蒸发特性存在很大的差异;根据实验结果绘制了液滴蒸发时间随环境参数变化的曲线图,并分析了蒸发过程中不稳定度的变化规律,发现在不同的温度范围内环境压力对液滴蒸发时间的影响规律是截然不同的,同时不稳定度Bi随环境温度及压力的升高而增大;对不同工况下液滴的瞬态蒸发常数以及平均蒸发常数进行了定量计算,分析认为影响液滴蒸发常数的两个主要因素是环境温度和环境压力,且后者占主导地位。
- 周舟范玮靳乐张晋申帅
- 关键词：环境参数
- 液滴初始温度对RP-3航空煤油超临界蒸发特性的影响被引量：7
- 2016年
- 以超临界环境中RP-3航空煤油的悬停液滴为研究对象,实验研究了其在超临界温度下的蒸发特性受液滴初始温度的影响.通过分析不同初始温度下液滴的无量纲直径的平方、瞬态蒸发常数、液滴寿命和热膨胀率等参数的变化规律后发现,较高初始温度的液滴主要通过缩短初始加热时间来提高蒸发效率,当液滴初始温度从293.8,K升高至373.1,K时,3种不同环境压力下的液滴蒸发时间分别降低了31.55%,、32.25%,和34.73%,.此外,还发现液滴的初始温度越高,其出现超临界散射光斑时的液滴直径越大,出现时间越早.
- 靳乐范玮周舟张晋申帅
- 关键词：超临界蒸发
- 流体障碍物对爆震燃烧起爆性能影响的实验研究被引量：3
- 2017年
- 为研究流体障碍物对于缓燃火焰向爆震波转变特性的影响,用乙烯和40%的富氧空气作为燃料和氧化剂,在6mm方形爆震管中进行了爆震燃烧实验。将带流体障碍物的爆震管与常规光滑爆震管起爆性能进行了对比,并首次提出了用热态流体障碍物加速起爆的方法。实验结果表明,在恰当的喷射孔径下,流体障碍物能够有效地加速爆震波的起始。对于6mm方形爆震管,通入1mm直径的冷态和热态流体障碍物均能够明显地加速起爆,分别使起爆距离缩短24%和15%;2mm热态流体障碍物没有明显的加速起爆作用,而2mm冷态流体障碍物甚至阻碍了火焰的传播。在相同的射流尺寸下,相比于传统的冷态流体障碍物,热态流体障碍物有更好的爆震加速起始增益效果。
- 王永佳范玮李舒欣张扬何建男张启斌
- RP-3航空煤油的亚/超临界密度实测和计算方法研究被引量：2
- 2015年
- 为了逐步改善高性能空天动力装置研究中液态碳氢燃料物性数据缺乏的现状,设计了一种气动活塞式的密度测量装置,对压力和温度范围分别为1.2~4.0MPa和293~673K的常用液态碳氢燃料——RP-3航空煤油的密度进行了实验测量,并分析了其密度随温度和压力的变化规律。此外,基于PR状态方程进行了真实流体的密度计算,并结合已有的正癸烷（C10H22）密度实验数据对计算过程进行了修正。通过将采用修正后的方法计算出的RP-3航空煤油的密度值与实验测量值进行对比,发现计算值比实验值稍低,尤其在低温阶段和临界点附近。分析认为,这主要是由于此计算方法用于混合物计算时的局限性造成的。
- 靳乐范玮周舟范珍涔张晋
- 关键词：密度测量超临界
- 悬摆法测量微尺度光滑管内爆震冲量的实验研究被引量：2
- 2016年
- 为探索微尺度爆震用于空间推进和能量利用的可行性,首次用悬摆法测量了长1m,内径4~10mm的微尺度爆震管内不同当量比下的乙烯-氧气混合物的爆震冲量和比冲,同时与Wintenberger基于直接起爆的爆震冲量计算模型进行了对比验证.结果表明,火焰由缓燃向爆震转变的距离（DDT距离）对冲量有主要的影响.DDT距离越短,冲量越大.在本实验工况下,不同管径下能产生最大冲量的当量比是1.4;如果不考虑DDT的影响,模型计算的冲量与实验值吻合较好.另一方面,冲量与管径成正比,但是管径越小,各个当量比下的冲量差距越小.
- 何建男范玮马鹏飞颜腾冲何清源孙亮
- 关键词：脉冲爆震DDT
- 脉冲爆震发动机非稳态排气及喷管设计分析
- 2021年
- 为初步得出适用于脉冲爆震发动机的喷管设计准则,基于数值模拟和理论分析方法,对脉冲爆震燃烧非稳态排气过程及适用的喷管设计方法进行了分析。脉冲爆震燃烧的非稳态排气过程可分为4个阶段:爆震波传播阶段、压力速降阶段、压力平台阶段和低压排气阶段。以直管中的C_(2)H_(4)/O_(2)脉冲爆震燃烧为例,排气压力在90.6 p_(∞)~1.72 p_(∞)范围内变化,若采用非稳态喷管设计方法,则可调喷管的扩张比对应为13~1。若采用固定型面喷管,则应当尽可能避免过膨胀状态下的激波损失,喷管设计点参数可使用排气压力平台区燃气参数进行计算,推力系数可达到95%左右。固定型面喷管设计点的气体参数对应最后一道泰勒膨胀波传播至出口时的燃气状态参数,可用经典爆震理论公式推导求解,从而实现脉冲爆震燃烧室固定型面喷管的快速设计。
- 王永佳严宇焦中天张扬范玮
- 关键词：推力系数
- 脉冲爆震火箭发动机同轴喷注器实验研究
- 2014年
- 为了使液态燃料在脉冲爆震火箭发动机爆震室内形成雾化均匀的小液滴,并且与气态氧化剂掺混后形成空间分布均匀的混合气,设计了适用于脉冲爆震火箭发动机的气液同轴剪切式喷注器。实验研究了三种喷注器结构对脉冲爆震发动机工作过程的影响,结果表明,采用同轴剪切式喷注器的脉冲爆震发动机在20Hz能够产生稳定、连续和充分发展的爆震波。实验中发现,在同时满足雾化良好以及爆震室填充均匀的条件下,喷注器的出气口存在一个最佳面积,实验研究中喷注器出气口的最佳直径在12mm左右。
- 姚奎光范玮严宇张勇健
- 关键词：脉冲爆震火箭发动机喷注器雾化
