液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)氣氣燃燒及氣氣噴注器技術(shù)

內(nèi)容概要

氣氣燃燒過程作為液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中一種新的燃燒模式，首先需要認(rèn)識(shí)其燃燒過程機(jī)理、整個(gè)混合燃燒過程的物理化學(xué)描述和解釋、與噴霧燃燒過程的本質(zhì)區(qū)別；其次數(shù)值模擬技術(shù)和試驗(yàn)測(cè)量技術(shù)等都需要重新開發(fā)，獲得一種具有指導(dǎo)意義的研究方法；再次需要獲得適用于工程的氣氣噴注器的設(shè)計(jì)方法。但在氣氣燃燒技術(shù)帶來這些難點(diǎn)的同時(shí)，是否也帶來了研究和設(shè)計(jì)上機(jī)遇，是需要深入研究的?！兑后w火箭發(fā)動(dòng)機(jī)氣氣燃燒及氣氣噴注器技術(shù)(精)》對(duì)以上各方面進(jìn)行了系統(tǒng)全面的論述。
《液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)氣氣燃燒及氣氣噴注器技術(shù)(精)》的作者是蔡國(guó)飆、汪小衛(wèi)、李茂、高玉閃。

書籍目錄

第1章 概述
 1．1 液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)氣氣燃燒的應(yīng)用背景
 1．2 液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)氣氣燃燒的物理化學(xué)過程
 1．3 液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)氣氣燃燒歷史、發(fā)展和現(xiàn)狀
 1．3．1 液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)氣氣燃燒過程機(jī)理
 1．3．2 液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)氣氣燃燒研究方法
 1．3．3 液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)氣氣噴注器設(shè)計(jì)
 參考文獻(xiàn)
第2章 氣氣噴注器試驗(yàn)技術(shù)
第3章 氣氣燃燒的數(shù)值模擬技術(shù) 
第4章 氣氣燃燒過程機(jī)理
第5章 氣氣燃燒流場(chǎng)相似性
第6章 氣氣噴注器推力室性能與傳熱縮尺 
第7章 氣氫／氣氧噴注器設(shè)計(jì)
第8章 富氫／富氧燃?xì)鈬娮⑵髟O(shè)計(jì)參數(shù)的影響分析
第9章 富氫／富氧燃?xì)鈬娮⑵鲀?yōu)化設(shè)計(jì)
第10章 氣氛／甲烷噴注器設(shè)計(jì)
第11章 氣氫／氣氧燃燒與氣氫／液氧燃燒對(duì)比研究
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   9.6.2 同軸剪切式多噴嘴氣氣噴注器設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)燃燒長(zhǎng)度的影響 圖9—25給出了不考慮噴嘴交互作用下噴嘴設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)燃燒長(zhǎng)度的影響。從圖中可以看到，速度比和氧噴嘴出口壁厚增加，燃燒長(zhǎng)度減小，燃燒性能提升；氧壓降比增加，燃燒長(zhǎng)度增加，燃燒性能下降；并且，速度比影響最為明顯。對(duì)于同軸剪切噴嘴，摻混燃燒主要依靠燃料與氧化劑之間的剪切作用，速度比越大，剪切作用越強(qiáng)，摻混燃燒越好，燃燒長(zhǎng)度越小。氧壓降比增加，氧噴注速度和噴注動(dòng)量增加，不利于噴嘴中心的氧化劑與周圍燃料的摻混，燃燒距離加長(zhǎng)。氧噴嘴出口端面壁厚增加，稍微增加了氧化劑和燃料的接觸面積，燃燒長(zhǎng)度略有縮小。分析結(jié)果表明，對(duì)于同軸剪切噴注單元，噴嘴設(shè)計(jì)參數(shù)變化對(duì)多噴嘴燃燒室的影響規(guī)律與對(duì)單噴嘴燃燒室的影響規(guī)律相似，并且可以看出，噴嘴之間相互作用不明顯。在同軸剪切噴注單元中，每個(gè)噴注單元的中心均為氧化劑，外圍均為燃料，噴注單元與噴注單元之間均為燃料接觸，氧化劑始終在噴注單元中心，噴嘴之間相互作用不明顯。圖9—26為氧壓降比和燃氧速度比的交互作用對(duì)燃燒長(zhǎng)度的影響，從圖示結(jié)果可以看出，燃氧比較低時(shí)，氧壓降比變化對(duì)燃燒長(zhǎng)度影響顯著，而燃氧速度比較高時(shí)，氧壓降比變化對(duì)燃燒長(zhǎng)度影響較小，氧壓降比和燃氧速度比交互作用對(duì)燃燒長(zhǎng)度影響顯著。 表9—22所列數(shù)據(jù)為各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)參數(shù)之間交互作用對(duì)燃燒長(zhǎng)度影響。從方差結(jié)果可以看到，Dp×W和Rv×W的方差值小于誤差的方差值，說明對(duì)燃燒長(zhǎng)度的影響非常小，將其歸為誤差，新誤差的方差由原誤差方差和Dp×W、Rv×W的方差值之和，新誤差的自由度為它們之和。從方差分析結(jié)果可知，氧壓降比、燃氧速度比，氧噴嘴出口端面壁厚、氧壓降比和燃氧速度比交互作用的F值均大于F0.01，對(duì)燃燒長(zhǎng)度均有顯著性影響。在同軸剪切噴注單元的多噴嘴燃燒室中，氧壓降比和燃氧速度比交互作用對(duì)燃燒性能的影響在優(yōu)化設(shè)計(jì)中必須考慮。 9.6.3 同軸剪切式多噴嘴氣氣噴注器設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)燃燒室壁面燃?xì)鉁囟鹊挠绊?圖9—27所示為不考慮交互作用下各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)燃燒室壁面平均燃?xì)鉁囟鹊挠绊?。隨氧壓降比，燃氧速度比，氧噴嘴出口端面壁厚增加，燃燒室壁面平均燃?xì)鉁囟染噬仙厔?shì)，其中燃氧速度比影響最為顯著。燃氧速度比對(duì)燃燒性能影響明顯，燃氧速度比越大，燃燒長(zhǎng)度越短，在燃燒室長(zhǎng)度一定的條件下，暴露在高溫燃?xì)庵械娜紵冶诿婷娣e越大，燃燒室壁面的平均燃?xì)鉁囟仍黾?。?duì)于氧壓降比，雖然燃燒性能隨氧壓降比增加而下降，但是氧壓降比增加，富氧燃?xì)鈬娮⑺俣仍黾?，在速度比一定的條件下，富氫燃?xì)鈬娮⑺俣仍黾?，噴嘴之間的回流加強(qiáng)，回流使燃燒室前段的燃?xì)鉁囟仍黾?，燃燒室壁面平均燃?xì)鉁囟仍黾?。氧噴嘴厚度增加燃燒性能略有提升，燃燒室壁面平均燃?xì)鉁囟嚷杂刑嵘?，但變化幅度很小。圖9—28所示為氧壓降比和燃氧速度比交互作用對(duì)燃燒室壁面平均燃?xì)鉁囟鹊挠绊?，從圖示結(jié)果可以看出，燃氧速度比較低時(shí)，氧壓降比增加，燃燒長(zhǎng)度減小，而燃氧速度比較高時(shí)，氧壓降比增加燃燒長(zhǎng)度增加，該結(jié)果說明氧壓降比和燃氧速度比的交互作用對(duì)燃燒室壁面平均燃?xì)鉁囟鹊挠绊戯@著。

編輯推薦

《液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)氣氣燃燒及氣氣噴注器技術(shù)》講述了液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是航天運(yùn)輸最主要的動(dòng)力來源，而全流量補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)是具有高性能、高可靠性的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，是未來航天運(yùn)輸動(dòng)力系統(tǒng)的重要發(fā)展方向之一，特別是對(duì)未來可重復(fù)使用的運(yùn)載器動(dòng)力系統(tǒng)，其關(guān)鍵技術(shù)之一——?dú)鈿馊紵夹g(shù)——是以往液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中未曾遇到過的一項(xiàng)新技術(shù)。從傳統(tǒng)的噴霧燃燒技術(shù)到氣氣燃燒技術(shù)和相應(yīng)的氣氣噴注器技術(shù)，是液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)面向未來發(fā)展的一大跨越。

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