Weibull寿命模型下火箭发动机可靠性增长试验的LS-Bayes分析

基于液体火箭发动机可靠性增长试验的特点,结合数理统计中的线性回归方法对新阶段试验下发动机的可靠性试验结果进行预测.结合发动机的少量现场试验数据,利用Bayes方法对Weibull寿命型火箭发动机的可靠性增长试验结果进行评定.首先给出了可靠性增长分析的模型,然后运用历次阶段试验中的可靠性增长数据建立动态参数的递推估计模型,在此基础上,运用随机变量函数的分布,给出各阶段可靠性增长试验中可靠度的Bayes估计.     

应用神经网络识别液体火箭发动机的故障模式

简要介绍了神经网络的基本理论和误差后向传播算法，给出了应用神经网络的液体火箭发动机故障诊断系统框图，分析了液体火箭发动机的故障模型，提出了数据训练神经网络，为网络训练提供了新的途径。最后，基于模型数据，应用神经网络识别液体火箭发动机的几种故障模式。     

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。     

液体火箭发动机喷注器不规则性的计算机模拟

本文提出了分析液体火箭发动机燃烧室中的三维两相反应流体的计算机模型。设计该模型是为了研究液体推进剂喷注的非均匀性对燃烧室中流态、燃烧和传热的影响。使用了用以描述多分散喷雾流动、蒸发和燃烧的欧拉-拉格朗日方法。考虑了相与相之间的偶合效应。利用了非正交的附体坐标系和守恒控制体公式。本文使用了 K-ε湍流模型、两步化学反应模型和六向辐射模型。利用半经验模型来描述化学反应速率及相与相之间的偶合项。本文旨在证实利用分析方法来预示在火箭发动机燃烧室中推进剂喷注的非均匀性对燃烧及传热的影响。结果说明该模型有希望应用于液体推进剂火箭发动机的综合模型。     

液体火箭发动机羽烟紫外辐射特性分析

通过分析火箭发动机羽烟的紫外辐射机理,建立了适用于热发射、CO + O 化学发光、OH 自由基化学发光的液体火箭发动机羽烟紫外辐射模型,可以考虑热发射、CO + O 化学发光、OH 自由基化学发光等紫外辐射机理。在分别计算流场和辐射传输的基础上,分别采用二维和三维网格计算流场参数和辐射传输,既节省了计算时间,还可得到羽烟在不同视角的紫外光谱辐射强度分布和二维辐亮度分布。利用火箭发动机羽烟紫外辐射模型,计算了液氢/ 液氧和航空煤油/ 液氧两种双组元液体推进剂火箭发动机羽烟的紫外光谱辐射强度分布和二维辐亮度分布,并以液氢/ 液氧推进剂为例,研究了液体混合比对液体火箭发动机羽烟紫外辐射分布的影响。研究结果可以为紫外导弹预警系统判断导弹所采用的液体火箭发动机类型,以及液体火箭发动机导弹紫外隐身性能的改进提供参考。     

氢氧火箭发动机流量调节阀动态仿真分析

流量调节阀是液体火箭发动机推力调节的关键部件,根据某型氢氧发动机流量调节阀的结构与工作原理,建立调节阀的动力学模型,并利用AMESim软件建立了流量调节阀的动态仿真模型。基于流量调节阀仿真模型进行了如下仿真工作：计算不同工况下调节阀的流量特性、验证调节阀的稳流特性、仿真分析调节阀动态特性、分析结构参数对调节阀动态特性的影响。仿真结果揭示了流量调节阀的流量与动态特性,为调节阀的改进优化提供了方向。     

HM7B推力室起动瞬态的实验研究

本文介绍了一项实验研究计划,该计划研究了阿里安运载火箭第三级HM7B发动机推力室的瞬态流体流动特性。为了了解点火前流动进行的特性,对氧流动系统和氲流动系统分别进行了两组试验。对试验的结果进行了描述和讨论。通过试验获得了液氧集流腔瞬态充满和燃烧室液氢预冷的重要数据。这些试验表明,该推力室在所研究的参数范围内能可靠地运行。     

火箭发动机起动过程动力学研究

根据新一代液体火箭发动机特点,建立系统主要组件的动态数学模型。考虑推进剂的低温特性,对发动机的起动过程进行了仿真研究,计算方法采用龙格-库塔法。仿真结果表明数学模型合理,从而为判断系统能否稳定工作提供依据。同时也为发动机设计、改进和试验提供一定的指导意义。     

液体火箭发动机用过滤器流阻特性及试验

液体火箭发动机用过滤器是保持工质清洁,保证试验设备和发动机可靠工作的重要设备,合理的过滤器设计是保证液体火箭发动机发射成败与否的关键因素.因此,为了防止液体火箭发动机液路、气路等管路出现多余物影响发动机正常工作,根据发动机系统的要求设计了某过滤器,从理论上研究了其流阻特性,并开展了液流试验研究.通过对比分析,理论和试验...     

固体火箭发动机长尾喷管三维两相流动数值模拟

运用颗粒轨道模型对固体火箭发动机长尾喷管内流场两相流进行了数值模拟,通过与纯气相流场的对比研究了粒子相对喷管流场的影响规律,分析了1～100μm不同直径颗粒的运动特性及分布特征。结果表明,颗粒相的加入对长尾喷管内流场带来很大影响,颗粒相的运动轨迹与颗粒直径密切相关,颗粒分布和颗粒沉积特性与颗粒运动轨迹具有内在联系,为两相流条件下长尾喷管的热防护试验研究提供了一定依据。     

基于遗传算法的小推力空间液体发动机参数优化

基于连续型遗传算法，与空间液体火箭发动机系统质量模型和长度模型相结合，建立了空间发动机系统优化模型。以发动机系统的质量为目标函数，对燃烧室压力和喷管扩张比进行了优化设计。计算结果表明．采用遗传算法能够有效地得到最小质量下设计变量的最优解。     

再生冷却氢氧推力室传热计算方法研究与优化

推力室传热计算对液体火箭发动机的研制非常关键,然而传统的再生冷却传热计算模型在针对氢氧火箭发动机时存在较大的误差。通过对推力室燃烧与流动过程的分析,并结合部件传热试验数据,考虑到雾化蒸发过程、燃气雷诺数大小以及普朗特数拟合公式计算偏差等因素的影响,提出改进的再生冷却传热计算模型。分别使用这两种模型对某型氢氧发动机推力室在不同工况下的传热过程开展计算,并与试车试验结果进行对比,发现改进的再生冷却传热模型具有更高的计算准确度和更好的针对不同工况的适用性。     

液氧煤油发动机试验液氧温度测量研究

液氧煤油发动机试验中,液氧温度是影响试验流程和发动机性能评估的重要因素。为了提高液氧低温测量精度,研制了用于液氧低温测量的热敏电阻传感器,建立了低温温度测量系统;通过对热敏电阻低温测量特性、低温温度测量系统的组成和原理的介绍,分析了低温测量技术,从而实现了宽温区的低温测量和特定温区内低温精确测量,提高了液体火箭发动机试验液氧温度测量准确性,为提高液氧流量测量奠定基础,同时也为其它低温温度测量提供借鉴。     

固体火箭发动机交互式初步设计的微机应用

目前固体火箭发动机的设计程序多种多样，对发动机的分析与设计侧重各不相同。本文叙述的分析方法并非要代替现有的设计程序，而是让设计师在设计的初级阶段，在微机上就可完成有意义的工作．在承包商极少参与的研究阶段，本文所介绍的方法能够对固体火箭发动机的结构尺寸和灵敏度进行预估与分析。在交互式图形显示的环境中，本文描述的模型可提供发动机的重量、尺寸和布局等数据．     

低温液体火箭发动机氢主阀动态特性仿真分析

低温液体火箭发动机阀门多采用气控菌阀,阀门开关动态特性对发动机启动和关机性能存在重要影响。因此,在设计阶段获取准确的阀门开关动态特性至关重要。针对某型低温膨胀循环发动机氢主阀,采用AMESim仿真软件对其工作过程进行动态特性仿真,以获得阀门启闭动作时间与启闭过程中出口压力变化情况,并将仿真结果与试车数据进行对比,结果表明：仿真结果与试车数据变化趋势基本一致,低温下阀门打开时间变长,关闭时间不变。同时对影响阀门启闭动作时间的参数进行分析,结果显示阀门动作时间随开关作动力增大而减少,随控制腔容积增大而增加。因此,提出的气控菌阀动态特性仿真方法具有较高的可行性和准确性,可用于各类气控菌阀动态特性分析,为气控菌阀设计提供了参考依据,有助于缩短产品研制周期,降低生产成本。     

液氧/烃喷注器的性能与稳定性特性

本文概括地介绍了仅用分析模型和缩尺件试验即可精确确定大型液氧/烃助推发动机燃烧特性的方法,叙述了目前进行的验证本方法的计划以及验证中使用的各种试验件的设计和试验,简述了这些工作中所用的燃烧模型,介绍了说明模型性能的分析结果,提供了表示两种类型的液氧/烃助推发动机喷注器设计之间显著差别的最初的试验结果。     

基于EnKF算法的液体火箭发动机状态监测

以液体火箭发动机为研究对象,基于数据同化思想,采用集合卡尔曼滤波（EnKF）算法对发动机启动瞬态进行了状态监测。建立了发动机系统动力学模型,梳理了EnKF算法原理,设计了发动机状态监测的EnKF算法方案,并对发动机启动瞬态状态参数进行估计计算。计算结果同仿真与点火数据进行对比,结果表明：基于EnKF算法的火箭发动机状态监测值与仿真值和点火数据吻合良好,EnKF算法能够实现对于液体火箭发动机状态的有效监测。     

LNG火箭发动机中硫腐蚀及结焦的基础研究

液化天然气作为液体火箭发动机的推进剂具有成本低、燃烧时不产生煤烟灰等许多优点,引起广泛关注。其存在问题是液化天然气中含有的微量硫磺成分对发动机有一定硫腐蚀问题,且热分解时的结焦问题会影响发动机性能。针对上述问题进行了大量研究试验,取得大量数据,并介绍了试验方法与结果。     

Elman型神经网络在液体火箭发动机故障预测中的应用

提出一种将Elman神经网络应用于液体火箭发动机故障预测的模型,并进行了多参数多步预测。仿真计算结果表明,较传统的静态BP网络预测模型,该模型结构简单,动态特性好,对于液体火箭发动机重要参数的预测效果较好,收敛速度快且精度高,具有较好的非线性时序预测能力,说明其在液体火箭发动机的故障预测中应用的可行性。     

液氧/甲烷膨胀循环发动机启动过程研究

针对某型氢氧膨胀循环发动机直接换甲烷技术可行性进行研究。在氢氧膨胀循环发动机系统构成的基础上,通过启动仿真计算分析液氧/甲烷膨胀循环发动机上的启动特性,确定试验方案,进行点火试验。依据试车数据,进行比较分析,对仿真模型进行修正,为后续液氧/甲烷膨胀循环发动机的研究奠定理论基础。