点燃式天然气发动机燃烧过程的试验研究

在点燃式单缸四冲程试验用发动机上, 用高速摄影的方法观察研究了燃烧天然气燃料时不同工况下的火焰传播过程． 结合示功图的分析,研究了不同混合气浓度下缸内气流运动对天然气燃烧过程、发动机性能和ＮＯＸ 排放特性的影响．分析了不同燃烧条件下天然气燃料发动机循环变动的情况．     

柴油引燃天然气双燃料燃烧稳定性研究

本文对天然气和柴油双燃料发动机的复合燃烧规律进行了研究,主要阐述负荷、转速、替代率、柴油供油特性、引燃油量、进气混合气浓度和供油提前角等因素对燃烧循环变动、燃烧恶化和爆震燃烧等的影响及其特征。     

直喷式CNG发动机燃烧过程的控制技术

在点燃式单缸直喷式天然气发动机上 ,通过喷射及点火方式的适当调整 ,实现对燃烧过程控制的目的 .用高速摄影方法观测分析了不同的喷射方式及点火方式对火焰传播过程的影响 ;制取示功图分析研究了对放热规律的影响 .研究结果表明 ,在较稀薄的混合气下 ,喷射方式及点火方式可以有效地控制放热规律 ,由此可控制天然气发动机排放特性 ,有效地改善循环变动量     

多点喷射点燃式天然气发动机电控系统研究

进行了单燃料天然气发动机电控系统开发研究.在经柴油机改进的天然气发动机上设计了高能点火系统、电控单元、传感器和执行器,加装三元催化转换器,实现闭环空燃比控制.电控单元采用MC68HC912系列单片机为核心,设计了开关型电子点火电路和峰值保持型电磁阀驱动电路,实现了点火和天然气的多点顺序喷射控制.通过电路的优化设计,提高电控单元的可靠性和抗干扰能力.台架试验证明了该电控系统的实用性.     

点火提前角对天然气转子发动机燃烧过程的影响

以火花点燃式转子发动机为研究对象,建立了相应的湍流和燃烧模型,实现了发动机工作过程的动态模拟。在此基础上,计算得到了转子发动机缸内流场、温度场的演变及火焰传播过程,并计算分析出了不同点火提前角对缸内燃烧过程的影响。计算结果表明：燃烧室内部涡流对火焰传播起着积极的加速作用,点火时火花塞位于涡流区到单向流的过渡区域最好。随着转子运动,涡流会因燃烧室容积减小而受到挤压并消失,在涡流消失时刻一定的情况下,为了充分利用涡流的作用时间,应该适当地增大点火提前角。在计算工况下,当点火提前角为47°时,发动机的燃烧效率和气缸内压力峰值均最高,并且NO_x的排放较少。此研究为其他不同工况下,转子发动机的最佳点火提前角的确定提供了理论参考依据。     

液体冲压发动机的燃烧研究

为阐明液体冲压发动机的推力特性,对这种发动机的理论燃烧性能进行了研究,并与火箭冲压组合发动机进行了比较。在相同的燃料流量下,液体冲压发动机的比冲约为火箭冲压组合发动机的2倍。尤其使用JP-10等高密度燃料时,密度比冲也显示出优越性能。但研究发现,液体冲压发动机的燃烧效率和喷管流动效率受自大气中引入的空气流量影响较大。为取得较高的比冲,液体冲压发动机的空气流量远大于火箭冲压组合发动机的,进气口的性能对发动机性能的影响很大。为探讨液体冲压发动机的燃烧性能,试制了燃烧室内径为150mm的小型液体冲压发动机,进行了直连式燃烧试验。试制发动机在空燃比为50～140范围内稳定点火、燃烧,用C表征的燃烧效率达到90％以上。     

超燃冲压发动机的混合和燃烧状态考察--从弱燃烧到强燃烧的转变过程

在超燃冲压发动机燃烧试验中现察到的弱燃烧与强燃烧都是边界层内的燃烧。实验证明从弱燃烧向强燃烧的过渡就是燃烧空中的发动机壁面边界层分离区的形成和该分离区内燃料／空气混合、燃烧的促进及其相互作用的过程。     

管道火箭发动机的燃烧性能研究

冲压发动机中的管道火箭发动机以高温燃烧气体与空气混合燃烧可以得到很高燃烧效率.为提高燃烧效率,燃气发生器出口安装的喷射器对保持火焰和气体混合等有很大影响.介绍了不同冲压发动机的燃烧特性、管道火箭的理论燃烧与燃烧试验和喷射器设计中的技术课题等.     

吸气式发动机地面试验技术进展

介绍了吸气式发动机的研制试验过程中地面试验、计算／仿真和飞行试验一体化的研制试验方法，阐述了一体化试验和评定（ＩＴ＆Ｅ）方法的概念及应用，以及地面试验推进系统一体化的途径。     

固体冲压发动机的燃烧特性

为提高固体冲压发动机的飞行性能,提出一种新型管道式固体冲压发动机(DSFR)方案,由预燃室和冲压燃烧室组成。因为在预燃室与冲压燃烧室之间不节流,预燃室内的固体燃料在与吸入冲压燃烧室的压缩空气同样的压力下燃烧。飞行性能计算结果证明,飞行距离随飞行高度的增加而大幅度增加。为有效利用新型固体冲压发动机,必须采用压力指数为1的固体燃料。     

端面燃烧混合火箭发动机的基础研究--燃烧稳定性

探讨了火箭发动机技术的发展与利用固液混合火箭发动机取代固体火箭发动机的必要性与可能性.介绍了端面燃烧固液混合火箭发动机的结构特点、燃烧性能以及燃烧实验方法和结果分析等.     

带支板超燃冲压发动机燃烧流动过程试验研究

利用高速摄影对激波诱导点火及流场内部的燃烧流动过程进行了观测,对不同时刻的流场火焰分布进行了比较分析,结果表明:支板和斜坡所产生的激波能够诱导氢气自燃,增强局部的燃烧效率,当其持续存在时,还可稳定氢气的燃烧。诱导氢气与煤油共同燃烧时,燃烧室内发生了热力壅塞,此时煤油的穿透度大幅度提高,火焰分布范围更广,稳定火焰的难度降低,支板与斜坡所引起的阻力也随之减小。     

端面燃料混合火箭发动机的基础研究－－燃烧稳定性

探讨了火箭发动机技术的发展与利用固液器合火箭发动机取代固体火箭发动机的必要性与可能性。介绍了端面燃烧固液混合火箭发动机的结构特点、燃烧性能以及燃烧实验方法和结果分析等。     

欧洲首次试验FLPP计划的分级燃烧发动机

将用于欧空局"未来运载器准备计划"(FLPP)中的分级燃烧火箭发动机缩比验证机在德国进行了首次点火试车。欧洲目前使用的火箭主发动机是火神发动机,用于阿里安5火箭,但由于其在设计上已经接近极限,因此研制一种新型低温主发动机是欧洲下一代运载器计划的研制重点,而采取的循环方式以及推进剂的选择对于液体火箭的性能具有重大影响。就循环方式而言,目前主要有开环和闭环2种循环形式,     

超燃冲压发动机燃烧室内的煤油燃烧特性

为探讨超燃冲压发动机的稳定燃烧问题,以煤油作燃料,利用单独喷射煤油、两相喷射煤油与氮气和将煤油气化后喷射的三种喷射方法,研究了煤油在超燃冲压发动机燃烧室内的燃烧特性.最后,介绍了试验方法及其结果.     

双脉冲火箭发动机燃烧试验

为获得最佳高性能火箭发动机,对两级脉冲(双脉冲)火箭发动机作了评定性试验。在这个评定试验中便用的双脉冲发动机由两个燃烧室、两个点火器和一个收敛-扩张型喷管组成。两个燃烧室由一个带多个排气喷口的保护盖(称为喷气盖)分开,彼此独立。尾部为助推级燃烧室,前面为主燃烧定。喷气盖用于保护主燃烧室内的推进剂,使其免受助推药柱燃烧时产生的高压和高温的影响。喷射杆嵌入在喷气盖上的喷孔内,当主燃烧室内推进剂燃烧产生一定压力时,它可以很容易地被喷射出去,点火试验结果表明喷气盖工作非常有效,象预想的那样产生了两级脉冲推力。     

超燃冲压发动机试验研究的国外动态

简要介绍美国超燃冲压发动机（Scramjet)研发计划、试验设备建设状况和试验概况。     

超燃冲压发动机Ma＝4燃烧、不起动过渡过程模拟试验(内流场观察)

为了增加推力，对超燃冲压发动机在RJTF试验台进行的Ma=4燃烧试验。用1／5缩尺模型进行内流场的模拟试验，从而研究进气道、隔离段及燃烧室、尾喷管内通道的流动特性，对发动机从弱燃烧到强燃烧及到不起动过程中的附面层分离的形成和发展做进一步的了解，以寻找改进内流动，提高发动机推力的有效方法。内流场的模拟试验采用尾部节流堵塞改变燃烧室压力的方式进行，尽管这种方法是简单有效的，但模拟马赫数范围受到限制，真正模拟到燃烧试验中的内流场情况，还有待进一步做工作。     

Ma=8飞行条件下的改进型水冷超燃冲压发动机试验

利用冲压发动机试验设备对改进前的超燃冲压发动机(E1)和改进后的超燃冲压发动机(E2)的推力性能进行了比较.考察了改进后的超燃冲压发动机结构性能.用改进型超燃冲压发动机模型在Ma=8飞行条件下进行了燃烧试验.介绍了试验设备与试验结果.     

超音速燃烧冲压发动机试验用空气加热装置

曾设计、制造、试验、改进了用于超音速燃烧冲压发动机燃烧室地面试验的氢燃料空气加热装置。把氧喷入空气供应管,使加热装置进口平面的氧组分分布均匀。氢和温度分布均匀,是靠增加氢喷嘴元件数,均匀地安装这些喷嘴及调节它们的小孔直径达到的。在早期设计的这种加热装置中,曾观察到振荡燃烧,但在氢喷嘴元件的末端装上合适的火焰稳定器后,燃烧得以稳定。