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補燃發(fā)動機(jī)完全自身起動過程富氧燃?xì)鉁囟瓤刂?/H1>
發(fā)布時間:2022-01-04 00:15
  為了防止富氧補燃循環(huán)發(fā)動機(jī)在完全自身起動過程中出現(xiàn)燒蝕情況,需要研究降低發(fā)生器富氧燃?xì)鉁囟确逯档姆椒ā@贸墒斓陌l(fā)動機(jī)組件數(shù)學(xué)模型,建立了發(fā)動機(jī)完全自身起動過程動態(tài)仿真模型,并通過試驗數(shù)據(jù)驗證了仿真模型的合理性;谟嬎憬Y(jié)果,分析了起動過程中發(fā)生器富氧燃?xì)鉁囟鹊淖兓^程,進(jìn)一步分析了產(chǎn)生3個溫度極大值的原因。通過仿真研究,分析了不同起動參數(shù)對富氧燃?xì)鉁囟确逯档挠绊。結(jié)果表明:提高發(fā)生器氧化劑流量和減緩發(fā)生器燃料流量增速可以降低富氧燃?xì)鉁囟确逯?具體措施有提高氧化劑貯箱壓力、減小供應(yīng)管路長度、提高副路轉(zhuǎn)級閥的作動壓力和減小其轉(zhuǎn)級速率。 

【文章來源】:火箭推進(jìn). 2020,46(03)

【文章頁數(shù)】:8 頁

【部分圖文】:

補燃發(fā)動機(jī)完全自身起動過程富氧燃?xì)鉁囟瓤刂? src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=HJTJ202003005_044'  style='max-width:500px'></p><br> 完全自身起動方案系統(tǒng)簡圖<br><p align='center'><img src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=HJTJ202003005_094' alt='渦輪泵,燃?xì)?轉(zhuǎn)速,壓力' style='max-width:500px'></p><br> 利用上述組件模型建立了發(fā)動機(jī)起動過程系統(tǒng)級仿真模型,并將渦輪泵轉(zhuǎn)速和燃燒室燃?xì)忸^腔壓力的起動計算值與試驗值進(jìn)行對比。如圖2所示,計算值與試驗值變化趨勢一致,在燃燒室建壓前,轉(zhuǎn)速的計算值與試驗值吻合良好,燃燒室建壓后,壓力的上升過程基本一致。主要差別在于計算時,燃燒室點火壓力峰值偏高,導(dǎo)致渦輪泵轉(zhuǎn)速爬升滯后。分析主要原因為,使用上述熱力組件模型對大流量點火過程進(jìn)行計算時,與實際點火過程存在差異。除此之外,該起動計算模型能夠合理地反映出發(fā)動機(jī)的完全自身起動過程。發(fā)動機(jī)起動過程主要分為3個階段,分別是轉(zhuǎn)速緩慢爬升階段、工況迅速爬升階段以及燃燒室壓力上升階段。發(fā)生器點火后,發(fā)生器流量和壓力經(jīng)歷于起動不利的衰減振蕩過程,在這個過程中渦輪泵轉(zhuǎn)速緩慢爬升。當(dāng)泵后壓力高于發(fā)生器壓力后,發(fā)生器壓力、流量和渦輪泵轉(zhuǎn)速形成正反饋,發(fā)動機(jī)工況迅速爬升。燃燒室建壓后,渦輪壓比減小,渦輪泵剩余功率減小,發(fā)動機(jī)逐步進(jìn)入穩(wěn)態(tài)工況。 <br><br><p align='center'><img src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=HJTJ202003005_098' alt='發(fā)生器,燃?xì)?流量,溫度' style='max-width:500px'></p><br> 起動計算中富氧燃?xì)鉁囟群桶l(fā)生器燃料流量如圖3所示。對于富氧燃?xì)獍l(fā)生器,氧化劑先于燃料進(jìn)入,因此在發(fā)生器點火工作前,發(fā)生器中已經(jīng)積存了部分液相氧化劑,導(dǎo)致發(fā)生器在點火時沒有出現(xiàn)較明顯的溫度峰。隨后發(fā)生器壓力開始上升,導(dǎo)致進(jìn)入發(fā)生器的推進(jìn)劑流量急劇減小,燃料流量甚至出現(xiàn)了瞬時斷流。隨著發(fā)生器里富氧燃?xì)獾呐懦?壓力隨之降低,此時噴嘴壓降增大,進(jìn)入發(fā)生器的推進(jìn)劑流量增加,使得室壓再次升高。如此發(fā)生器的流量和壓力在衰減振蕩,發(fā)生器處于波動燃燒狀態(tài),在這個過程中富氧燃?xì)庖恢睂u輪做功,但富氧燃?xì)鉁囟葲]有明顯上升。當(dāng)渦輪泵轉(zhuǎn)速增加到一定程度后,氧化劑和燃料泵后壓力均高于發(fā)生器壓力,此時發(fā)生器壓力、流量和渦輪泵轉(zhuǎn)速形成正反饋,轉(zhuǎn)速迅速爬升,進(jìn)入發(fā)生器的燃料流量開始快速增加,富氧燃?xì)獾臏囟纫搽S之迅速上升。 <br><br>【參考文獻(xiàn)】:<br>期刊論文<br>[1]泵壓式多次起動發(fā)動機(jī)起動過程仿真研究[J]. 蒲光榮,單磊,趙曉慧,陳宏玉.  火箭推進(jìn). 2019(05)<br>
[2]液氧煤油高壓補燃循環(huán)發(fā)動機(jī)深度變推力系統(tǒng)方案研究[J]. 譚永華,杜飛平,陳建華,張淼.  推進(jìn)技術(shù). 2018(06)<br>
[3]液體火箭發(fā)動機(jī)動態(tài)特性仿真技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李元啟,劉紅軍,徐浩海,陳宏玉.  火箭推進(jìn). 2017(05)<br>
[4]小推力泵壓式發(fā)動機(jī)自身起動過程仿真分析[J]. 劉上,王藝杰,程曉輝,王鵬武,張興軍.  火箭推進(jìn). 2016(04)<br>
<br><!--https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2020&filename=HJTJ202003005&uniplatform=NZKPT&v=cgJgzpwbMg3AzBN8yHtZa0ovyoc2JoddAoE7QJ35Y_jVAVBG1J9_Hcv6jdmgNwUj-->
					<br/><br/>本文編號:<b>3567260</b><div style='float:right'>
					

			
				
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