Experimental Investigation on Active Cooling for Ceramic Matrix Composite

Compared with conventional materials, the active cooling ceramic matrix composite used in ramjet or scramjet makes their structures lighter in mass and better in performance. In this paper, an active and a passive cooling refractory composite specimens are designed and tested with an experimental facility composed of muhilayer smale scale cooling penel which consists of a water cooling system and a ceramic matrix composite specimen, and a gas generator used for providing lower and higher transfer rate gases to simulate the temperatures in combustion chamber of ramjst. The active cooling specimen can continuously suffer high surface temperature of 2 000 K for 30 s and that of 3 000 K for 9.3 s, respectively. The experiment results show that the active cooling composite structure is available for high-temperature condition in ramjet.     

两次进气对含硼贫氧燃气补燃效率影响研究

对采用两次进气结构的固体火箭冲压发动机补燃室化学反应流场进行了两相数值模拟,研究了两次进气间距和流量分配比对气相和凝相燃烧效率的影响,分析了两次进气方案使燃烧效率提高的根本原因.结果表明,存在最佳的两次进气间距和流量分配比使补燃效率达到最优;两次进气的流量分配比对燃烧效率有较大的影响;两次进气间距和流量分配比对燃烧效率存在复杂的影响作用.     

用于燃气温度测量的单激光器吸收光谱系统设计

可调谐半导体激光器吸收光谱(TDLAS)燃烧诊断技术利用双线方法可实现燃烧环境中温度的非接触和实时在线测量.针对1000 K～2500K典型碳氢燃料燃烧环境,基于HITRAN光谱数据库,对通信用分布反馈式半导体激光器工作波段(1.25μm～1.65 μm)内H20吸收谱线进行优选分析,发现7 153.748、7 154...     

复合推进剂凝聚相燃烧产物成分分析方法

为获得准确可靠的复合推进剂凝聚相燃烧产物(CCPs)的理化特性,提出了一种基于微波消解的乙二胺四乙酸(EDTA)滴定法以实现凝聚相燃烧产物全组分定量解析.采用自研凝聚相燃烧产物收集系统获取了四组元推进剂凝聚相燃烧产物,针对活性Al含量对比分析了EDTA滴定法、电感耦合高频等离子体发射光谱法(ICP)、气体容量法及重铬酸钾滴定法等4种方法的测试精度.结果表明,基于微波消解的EDTA滴定法能准确测定复合推进剂凝聚相燃烧产物中的Al、Al2O3、AlN、Fe2O3和C等组分含量.微波消解能有效溶解包裹在活性Al表面的Al2O3壳层,其最优溶液配比参数为VH3PO4:VH2SO4:VHNO3=10:2:1,温度为240℃,时间为150 min.ICP光谱法也能检测凝聚相燃烧产物中的全部组分,精度略低于EDTA滴定法.气体容量法和重铬酸钾滴定法测定凝聚相燃烧产物中活性Al的含量则显著低于EDTA滴定法和ICP光谱法.EDTA滴定法测定活性Al含量最精确,其精度相较气体容量法、重铬酸钾滴定法、ICP光谱法分别提高60％,40％,22％.     

冲压发动机羽流温度 TDLAS 在线测量系统

为实现碳氢燃料冲压发动机羽流温度在线测量,以H_2O分子为目标组分,通过分子光谱仿真计算优选(7 444.352+7 444.371) cm~(-1)-(7 185.586 5+7 185.597 3) cm~(-1)谱线对,采用扫描波长直接吸收光谱-时分复用(SDAS-TDM)策略设计了用于碳氢燃料冲压发动机羽流参数测量的可调谐半导体激光器吸收光谱(TDLAS)系统,并利用预混平面火焰炉验证了该系统测温精度,结果显示采用此系统对预混平面火焰炉高度1 cm处火焰温度测量结果与标准参考值相对偏差均在15%之内。在此基础上,将该系统应用于碳氢燃料冲压发动机羽流参数测量,通过交替调制1 392 nm与1 343 nm半导体激光器,测量调制激光经待测区域后的光强衰减信号,获得H_2O分子在(7 444.352+7 444.371) cm~(-1)和(7 185.597+7 185.597 3) cm~(-1)谱线吸收光谱,通过双线技术实现了发动机羽流温度在线测量,为碳氢燃料冲压发动机燃烧组织与性能评估提供重要参考。     

新型推进剂的制备与能量调控

<正>新型推进剂的制备与能量调控是未来高性能固体火箭发动机的关键技术,对于提升导弹武器的生存能力和打击精度具有重要意义。现有固体火箭发动机在推力按需输出方面存在瓶颈,而基于固体燃料可控能量释放的调控方法为提升动力系统的机动能力开辟了新思路。界面调控型铝基复合燃料、电控推进剂、多物理场耦合等先进材料和技术是当前备受关注的热点方向,已在实验室层面展示了优异的调控性能,具有良好的应用前景。固体燃料可控能量释放应以发动机需求为牵引,使可控释能特性适用不同的应用场景。可控燃烧技术的研发应注重基础研究与应用研究相结合,通过能量释放原理的创新实现技术突破。可控能量释放方向的发展须多学科多单位交叉融合,将成为军民两用的基础性、前沿性技术。     

高能推进剂火焰传播过程实验研究

模拟固体火箭发动机内的点火瞬态,必须了解其推进剂固相表面的火焰传播过程及给定初始气/凝相上的火焰传播速度.通过在推进剂表面嵌入热电偶丝的类靶线法及光电探测法,对后向台阶型装药的高能推进剂开展了两次火焰传播实验.结果表明,上游推进剂表面是由火焰连续传播所点燃,下游表面是由上游推进剂燃烧产生的燃气所点燃,台阶底部区域则是最...