推進(jìn)技術(shù)最新期刊目錄

空氣渦輪火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室異型尾緣波瓣混合器同軸射流火焰熄火特性研究————作者：彭沐彬;胡斌;趙巍;曾文;馬英群;趙慶軍;

摘要：空氣渦輪火箭(ATR)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的主要功能是實(shí)現(xiàn)內(nèi)涵富燃燃?xì)馀c外涵空氣的高效燃燒。異型尾緣波瓣混合器通過在燃燒室構(gòu)建多尺度渦系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)摻混與穩(wěn)焰的一體化設(shè)計(jì)，可以有效縮短燃燒室長度，提升發(fā)動(dòng)機(jī)推重比。本文以ATR發(fā)動(dòng)機(jī)異型尾緣波瓣混合器為對象，完成異型尾緣波瓣混合器射流火焰熄火特性試驗(yàn)，獲得異型尾緣波瓣混合器的熄火邊界及近熄火狀態(tài)下的火焰動(dòng)態(tài)特性。研究結(jié)果表明：（1）隨著空氣流速的逐漸增大，燃燒...

支板噴注當(dāng)量比與燃燒室構(gòu)型對斜爆震駐定特性影響研究————作者：龍震宇;韓信;彭瀚;黃玥;尤延鋮;

摘要：斜爆震作為馬赫數(shù)8以上飛行條件下的一種高效的燃燒方式，近年來在吸氣式高超聲速推進(jìn)領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。本文通過數(shù)值研究，探討了以氫氣為燃料時(shí)，不同噴注當(dāng)量比和燃燒室?guī)缀螀?shù)對斜爆震發(fā)動(dòng)機(jī)駐定特性及推進(jìn)性能的影響。研究表明，在馬赫數(shù)為8.67的飛行條件下，單支板噴注方案可以實(shí)現(xiàn)氫氣/空氣的完全摻混，并在燃燒室內(nèi)爆震波與邊界燃燒的協(xié)同作用下形成穩(wěn)定的駐定燃燒。隨著噴注當(dāng)量比從0.25增大至1.0，斜爆震波...

基于極度梯度提升的發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)葉伺服系統(tǒng)延時(shí)估計(jì)與補(bǔ)償控制————作者：陳弘毅;鄧達(dá)明;馬丙周;汪崇博;李秋紅;龐淑偉;

摘要：為了實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)葉伺服系統(tǒng)在延時(shí)變化時(shí)的有效補(bǔ)償控制，對導(dǎo)葉伺服系統(tǒng)的特性進(jìn)行測試和模擬采樣，將延時(shí)估計(jì)問題視為分類問題，提出一種基于極度梯度提升（XGBoost）網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)分類方法，以指令變化之后的2維張量為輸入構(gòu)建樹模型，實(shí)現(xiàn)了延時(shí)的準(zhǔn)確估計(jì)，在訓(xùn)練和測試數(shù)據(jù)集上的估計(jì)精度均高于98.29%。采用極限學(xué)習(xí)機(jī)建立發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)葉伺服系統(tǒng)模型并對延時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償控制。模擬導(dǎo)葉延時(shí)變化情況開展仿真，結(jié)果表明：...

重型燃機(jī)中心分級(jí)燃燒器天然氣摻氫振蕩特性實(shí)驗(yàn)研究————作者：劉占南;周元甲;葛冰;顏偉;陳明敏;孫博;

摘要：天然氣摻氫燃燒作為燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組降低碳排放的關(guān)鍵技術(shù)路徑之一，存在燃料組分變化所導(dǎo)致的燃燒不穩(wěn)定性問題。為研究實(shí)際重型燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組中心分級(jí)燃燒器摻氫燃燒時(shí)的熱聲振蕩特性，本文設(shè)計(jì)并開展全尺寸滿負(fù)荷燃燒試驗(yàn)，總結(jié)了不同值班摻氫比(R_v)對中心分級(jí)燃燒器摻氫燃燒的壓力脈動(dòng)參數(shù)、火焰結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果顯示，值班級(jí)燃料摻氫能夠促使兩級(jí)火焰結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立，顯著降低脈動(dòng)壓力幅...

支板一體化穩(wěn)定器回流區(qū)液霧卷吸特性實(shí)驗(yàn)研究————作者：吳杰;雷慶春;范瑋;劉輿帥;穆勇;

摘要：為探究加力燃燒室支板一體化穩(wěn)定器不同尾緣構(gòu)型設(shè)計(jì)時(shí)的回流區(qū)液霧卷吸分布特性，本文設(shè)計(jì)了A～I(xiàn)等8種帶擴(kuò)張結(jié)構(gòu)的不同尾緣型式，在常溫常壓與中溫中壓（500 K & 0.3 MPa）來流參數(shù)、燃油噴射角度90^o和130^o、支板尾緣高度30、35、40 mm等多種工況參數(shù)下開展了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果顯示，不同尾緣構(gòu)型的回流區(qū)內(nèi)液霧卷吸模式差異較大，較于純直支板結(jié)構(gòu)，...

渦輪泵深冷介質(zhì)機(jī)械密封相變特性分析與槽型結(jié)構(gòu)優(yōu)化————作者：陳凱放;李雙喜;畢恩哲;張江騰;黃澤盛;佟海濱;

摘要：為提高航天深冷介質(zhì)推進(jìn)器渦輪泵的密封性能，針對非接觸式機(jī)械密封端面介質(zhì)易相變問題和高服役性能等要求，基于充分考慮溫壓作用的修正Reynolds方程，建立了流固熱耦合的相變模型，以密封的最大開啟力、最小泄漏量、最大剛度和最大液相體積率為優(yōu)化目標(biāo)，建立總體期望函數(shù)，對端面淺槽結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行基于響應(yīng)面法的多目標(biāo)優(yōu)化分析，并結(jié)合試驗(yàn)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。研究結(jié)果表明：液氫介質(zhì)在密封端面內(nèi)的相變程度顯著，密度由...

加壓工作條件下預(yù)膜空氣霧化噴嘴燃油粒徑預(yù)測模型研究————作者：王波;苗家銘;任光明;甘曉華;

摘要：由于加壓工作條件下霧化粒徑數(shù)據(jù)的稀缺以及基于物理機(jī)制粒徑預(yù)測模型的缺乏，本文開展了加壓工作條件下預(yù)膜空氣霧化噴嘴燃油粒徑預(yù)測模型研究。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE），采用激光粒度儀測試了空氣壓力、空氣溫度、空氣壓降、燃油溫度、油氣比等多參數(shù)交叉影響下的霧化粒徑數(shù)據(jù)，基于表面波不穩(wěn)定理論構(gòu)建了包含韋伯?dāng)?shù)、雷諾數(shù)、奧內(nèi)佐格數(shù)等無量綱參數(shù)的預(yù)測模型。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，表明預(yù)測模型最大誤差為14.1%，平均誤差...

基于數(shù)值虛擬飛行技術(shù)的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)水下點(diǎn)火發(fā)射全過程仿真研究————作者：柳文杰;常浩;王東;王俊龍;盧鑫;

摘要：近期逐漸興起的數(shù)值虛擬飛行技術(shù)將氣動(dòng)/剛體運(yùn)動(dòng)/控制進(jìn)行一體化耦合求解，用于解決高動(dòng)態(tài)、強(qiáng)非線性耦合模型的復(fù)雜流動(dòng)與控制仿真，在航空飛行器設(shè)計(jì)中得到初步應(yīng)用。在基于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擺動(dòng)噴管控制的水下點(diǎn)火發(fā)射過程中，由于氣-水兩相介質(zhì)的相互作用，流動(dòng)機(jī)理復(fù)雜。為了實(shí)現(xiàn)精確數(shù)值模擬，本文基于CFD數(shù)值仿真軟件，集成了多相流模型、多自由度運(yùn)動(dòng)求解、復(fù)雜網(wǎng)格變形和姿態(tài)控制器模型，建立了水下有控發(fā)射仿真模型。...

晶體測溫技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)展————作者：馬宏偉;高若琳;郭君德;劉蒙永;

摘要：測溫晶體因其體積小、高精度以及快速響應(yīng)的優(yōu)勢，在高溫渦輪部件溫度測試中展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。本文從標(biāo)定方法、溫度判讀、傳感器安裝位置及其在高溫渦輪部件中的應(yīng)用四個(gè)方面，綜述了近年來晶體測溫技術(shù)的研究進(jìn)展。介紹了測溫晶體的晶格結(jié)構(gòu)及輻照缺陷隨退火溫度變化的研究進(jìn)展；闡述了標(biāo)定與溫度判讀過程中表征晶體缺陷特征的重要參數(shù)及方法，包括衍射峰位置法、晶格腫脹法、電阻率法，分析了這些方法的研究進(jìn)展、存在的問題...

航空動(dòng)力系統(tǒng)熱流體高精度混合湍流模擬方法若干進(jìn)展————作者：韓省思;吳文昌;陳濤;鹿高千;霍勝豪;

摘要：高精度湍流模擬方法是助力航空動(dòng)力系統(tǒng)研制的重要手段，在揭示核心物理機(jī)制、拓展設(shè)計(jì)空間、補(bǔ)充極端工況特性等方面具有獨(dú)特的作用。混合湍流模擬方法經(jīng)過近三十年的發(fā)展，在大規(guī)模應(yīng)用于工程湍流問題方面中具有很大潛力。本文著重對混合湍流模擬方法的若干重要發(fā)展進(jìn)行了梳理和歸納。在模型表現(xiàn)形式上，闡述了雷諾時(shí)均納維-斯托克斯方法（Reynolds-Averaged Navier-Stokes，RANS）與大渦模擬...

點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)內(nèi)超臨界壓力碳?xì)淙剂狭鲃?dòng)傳熱機(jī)理數(shù)值研究————作者：王金兆;周林;穆林;尚妍;浦航;張義寧;東明;

摘要：為探索輕量化點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)槽道式主動(dòng)冷卻通道應(yīng)用于高馬赫數(shù)吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)高溫壁面熱防護(hù)的可行性，采用數(shù)值方法研究了三種點(diǎn)陣主動(dòng)冷卻結(jié)構(gòu)內(nèi)超臨界壓力RP-3的流動(dòng)傳熱特性。工況參數(shù)為壓力5 MPa，壁面熱流密度2 MW·m^-2，入口雷諾數(shù)6804。結(jié)果表明，點(diǎn)陣芯體作為強(qiáng)化元件顯著提升了受熱側(cè)端面的傳熱性能，在芯體桿件繞流影響下，端面附近形成了復(fù)雜的流動(dòng)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了流體間的剪切...

不同壓比與溫比時(shí)超/亞聲速混合層霧化特征————作者：魏杰立;朱志祥;朱煥宇;何小民;

摘要：為了獲得壓比和溫比對超/亞聲速混合層油霧特征的影響規(guī)律，開展了試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算研究。采用粒子圖像測速系統(tǒng)PIV拍攝記錄混合層內(nèi)油霧分布，數(shù)值模擬不同壓比和溫比時(shí)混合層內(nèi)油霧運(yùn)動(dòng)和破碎特性。試驗(yàn)和數(shù)值模擬的結(jié)果均表明隨著壓比增加，混合層油霧空間分布形狀由平直型轉(zhuǎn)變?yōu)椴ḿy型。同時(shí)，數(shù)值模擬結(jié)果表明壓比大于1時(shí)，混合層內(nèi)油霧存在“逸出-再入”過程，導(dǎo)致索特爾平均粒徑（SMD）分布出現(xiàn)新的平臺(tái)段，且壓比由0...

射流冷卻對加力燃燒室穩(wěn)態(tài)燃燒特性的影響研究————作者：賀鵬宇;岳晨;范育新;胡可;

摘要：射流預(yù)冷技術(shù)是提高加力沖壓雙模態(tài)燃燒TBCC渦輪模態(tài)上限，改善渦輪到?jīng)_壓過渡模態(tài)性能的有效方法，但是噴水會(huì)影響渦輪模態(tài)加力燃燒室的燃燒特性。本文利用數(shù)值計(jì)算的方法設(shè)計(jì)了合適的噴嘴布置方案，在固定噴注點(diǎn)和點(diǎn)火點(diǎn)距離的條件下，研究了來流條件對于液滴蒸發(fā)性能的影響，并實(shí)驗(yàn)研究了噴水對于加力燃燒室穩(wěn)態(tài)燃燒特性的影響。結(jié)果表明：來流溫度是影響預(yù)冷段出口溫度分布均勻性的關(guān)鍵因素，溫度升高會(huì)導(dǎo)致出口溫度分布的不...

燃?xì)夥治龇y溫計(jì)算方法和試驗(yàn)對比研究————作者：趙聰聰;陳志龍;張經(jīng)緯;張譯元;何敏;

摘要：為了根據(jù)燃燒室出口組分濃度計(jì)算燃?xì)鉁囟龋捎门ｎD法和赫夫法求解質(zhì)量守恒方程、組分平衡方程、熱離解方程和能量守恒方程等非線性方程組，計(jì)算出了考慮熱離解與不考慮熱離解時(shí)的燃?xì)鉁囟龋⑼ㄟ^燃?xì)夥治龇y溫試驗(yàn)和熱電偶測溫試驗(yàn)對上述計(jì)算方法進(jìn)行了驗(yàn)證。理論計(jì)算結(jié)果表明：隨著溫度的升高，燃?xì)夥治龇ㄓ?jì)算的燃?xì)鉁囟仍诓豢紤]熱離解時(shí)與考慮熱離解時(shí)差距變大，當(dāng)溫度超過1800 K時(shí)，考慮熱離解與不考慮熱離解的溫度差距...

含鈦合金包邊真實(shí)復(fù)合材料轉(zhuǎn)子葉片鳥撞損傷試驗(yàn)與仿真————作者：姜文龍;韋林;遲雪;劉璐璐;羅剛;陳偉;

摘要：為探究金屬-復(fù)合材料轉(zhuǎn)子葉片前緣結(jié)構(gòu)在鳥撞下的損傷狀態(tài)以及金屬包邊和復(fù)合材料葉片之間膠合層的失效原理，分析金屬和復(fù)合材料耦合情況下的損傷模式，針對含鈦合金包邊的碳纖維鋪層復(fù)合材料轉(zhuǎn)子葉片，展開含金屬包邊的復(fù)合材料葉片結(jié)構(gòu)在不同撞擊角度和撞擊速度下的鳥撞瞬態(tài)響應(yīng)的研究。通過高壓空氣炮系統(tǒng)，分別用兩種不同撞擊速度及兩種撞擊角度對同一片葉片進(jìn)行連續(xù)撞擊試驗(yàn)，采集葉片應(yīng)變特性及試驗(yàn)前后振動(dòng)特性，并對撞擊后...

質(zhì)子交換膜燃料電池電堆結(jié)構(gòu)組合優(yōu)化及運(yùn)行性能分析————作者：何紫璇;張曉卿;馬驍;帥石金;

摘要：航空用燃料電池電堆內(nèi)部單體間運(yùn)行不一致是影響電堆性能的重要問題。本文建立了燃料電池多物理場耦合電堆模型，以流體網(wǎng)絡(luò)模型為基礎(chǔ)，耦合了一維燃料電池模型和傳熱單元模型，探討了單電池面積和層數(shù)的最佳組合。研究結(jié)果表明，單電池?cái)?shù)量對流動(dòng)和溫度分布均勻性影響更大。但過大的單體面積會(huì)導(dǎo)致電堆內(nèi)部壓降明顯增大，進(jìn)而增加冷卻液泵寄生功率，因此需要在單電池層數(shù)與面積之間進(jìn)行折中。針對航空可能面臨的高功率需求、低壓工...

Newton-Krylov全隱式時(shí)間推進(jìn)方法及其在葉輪機(jī)械內(nèi)流分析中的應(yīng)用————作者：李怡;張倩;趙家資;徐慎忍;喬磊;王丁喜;

摘要：為將Newton-Krylov全隱式時(shí)間推進(jìn)方法應(yīng)用于基于雷諾平均納維斯托克斯(RANS)方程的葉輪機(jī)械內(nèi)流分析中，以此提高葉輪機(jī)械內(nèi)流分析的收斂效率及魯棒性，本文針對葉輪機(jī)械內(nèi)流分析相比飛機(jī)外流分析在方法上需要的補(bǔ)充，發(fā)展了考慮旋轉(zhuǎn)周期邊界、轉(zhuǎn)靜交界面及離心力源項(xiàng)的精確雅可比計(jì)算方法。后將現(xiàn)有面向飛機(jī)外流CFD分析的Newton-Krylov全隱式時(shí)間推進(jìn)方法拓展至了多排葉輪機(jī)械定常流場分析。并...

高速柔性轉(zhuǎn)子彎扭耦合振動(dòng)安全性設(shè)計(jì)方法————作者：楊海;宋梓宇;鄧旺群;劉飛春;向有志;洪杰;

摘要：針對高速柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在葉片飛失等極端載荷環(huán)境下的彎扭耦合振動(dòng)問題，提出了彎扭耦合轉(zhuǎn)速區(qū)危險(xiǎn)性評(píng)估參數(shù)及彎扭耦合振動(dòng)安全性設(shè)計(jì)方法。通過轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特征或支承剛度優(yōu)化，改變彎曲模態(tài)分布，調(diào)整彎扭耦合失穩(wěn)轉(zhuǎn)速區(qū)，以避免轉(zhuǎn)子在葉片飛失后轉(zhuǎn)速相對穩(wěn)定的短時(shí)段內(nèi)發(fā)生彎扭耦合振動(dòng)；通過變剛度支承及緩沖阻尼設(shè)計(jì)，降低并收縮彎扭耦合失穩(wěn)轉(zhuǎn)速區(qū)，控制轉(zhuǎn)子在減速過程中的動(dòng)力響應(yīng)。結(jié)果表明，通過優(yōu)化渦輪局部支承剛度，設(shè)計(jì)變...

NEPE推進(jìn)劑的高壓燃燒性能研究進(jìn)展————作者：辛凱;楊凱瑞;霍正;李炬;楊榮杰;李玉平;李強(qiáng);王登可;

摘要：調(diào)控高壓燃燒性能、降低燃速壓強(qiáng)指數(shù)是國內(nèi)外研究NEPE推進(jìn)劑的熱點(diǎn)方向，但是國外關(guān)于NEPE推進(jìn)劑高壓燃燒性能的研究披露較少。本文簡要綜述了NEPE推進(jìn)劑燃燒模型方面的研究進(jìn)展，并且從黏合體系、氧化劑、硝胺炸藥、鋁粉、燃燒性能調(diào)節(jié)劑等五個(gè)方面總結(jié)了國內(nèi)學(xué)者與本文作者團(tuán)隊(duì)關(guān)于NEPE推進(jìn)劑高壓燃燒性能的研究結(jié)果。在高壓下，NEPE推進(jìn)劑的燃速壓強(qiáng)關(guān)系出現(xiàn)拐點(diǎn)，主要與氧化劑與硝胺炸藥以及鋁粉之間的反應(yīng)...

液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵振動(dòng)問題研究現(xiàn)狀及展望————作者：王玨;竇唯;杜家磊;金志磊;

摘要：渦輪泵作為液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的核心高速旋轉(zhuǎn)增壓組件，其振動(dòng)特性研究涉及多學(xué)科交叉領(lǐng)域，涵蓋流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)等。本文系統(tǒng)梳理了渦輪泵振動(dòng)問題的研究進(jìn)展，從結(jié)構(gòu)激振、流體激振和耦合振動(dòng)三個(gè)維度展開論述：在結(jié)構(gòu)激振方面，重點(diǎn)探討了轉(zhuǎn)子不平衡、動(dòng)靜碰摩、軸系松動(dòng)及內(nèi)摩擦等典型問題，在流體激振方面，深入分析了動(dòng)靜干涉流體激振、喘振、空化等；在耦合振動(dòng)方面，主要討論了密封-轉(zhuǎn)子耦合、渦輪顫振...

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