一、双侧进气突扩燃烧室流场数值模拟（论文文献综述）
郭乔轩[1]（2020）在《贫预混旋流燃烧器的回熄火数值模拟研究》文中研究指明贫燃预混燃烧能降低火焰面温度从而有效降低热力学NOx的生成,是现代燃气轮机中普遍采用的低污染燃烧技术,但是因为贫燃预混燃烧过程偏离了合适的化学当量比,所以容易发生燃烧不稳定的现象。本文重点关注贫预混旋流燃烧器的回火和吹熄两种不稳定燃烧现象,通过建立快速预测回火和吹熄边界的数值模拟方法,用于分析和预测实际燃烧器的回熄火边界和稳定燃烧工况范围,以期为燃烧室设计和运行优化提供模拟分析手段。以文献中的贫预混旋流燃烧器为对象,采用稳态的计算流体力学模拟方法,改变工况逐步调节预混气混合分数获得一系列回火和吹熄边界值。对比分析使用Realizable k-ε和RSM两种湍流模型模拟得到的不同预混气成分下的燃烧器回火和吹熄边界,并与实验数据进行验证,根据结果在计算流体力学模拟中选择预测效果较好的RSM湍流模型。对模拟回火和吹熄边界过程中的得到的数据进行了分析,获得燃烧室特征位置的平均Damk?hler（Da）数与进口预混气的混合分数的关系,结果表明不同气速条件下回火临界点的1/Da以及吹熄临界点的Da和混合分数具有一定的线性相关性。随后,在固定进口几何旋流数的条件下,分析了三种旋流器进口结构尺寸对回熄火边界以及流场的影响,表明在固定几何旋流数情况下,存在最佳进口结构尺寸组合可获得燃烧器的最大稳定燃烧工况范围。在稳态模拟得到的回熄火边界基础上,选取典型工况进行非稳态的计算流体力学模拟,以获得回火和吹熄发生的动态变化过程。同时也对稳态模拟回火吹熄边界的方法进行对比验证,提取非稳态模拟得到的不同时刻燃烧室流场温度分布进行吹熄（LBO）分析,更加直观显示非稳态模拟吹熄结果。基于稳态的计算流体力学模拟数据,建立了燃烧器的化学反应器网络（CRN）模型,用于预测燃烧器的吹熄边界,并获得与稳态模拟结果相同趋势的吹熄边界,此方法可进一步缩短吹熄预测的计算消耗时间,实现更加快速的吹熄边界预测。将建立的稳态计算模拟方法应用于某干式低排放的贫预混旋流燃烧器回熄火边界预测,预测了燃料加氢和氧化剂加湿对回熄火边界的影响。同时,建立了贫预混旋流燃烧器的CRN模型,对吹熄边界进行预测,并得到与前文类似结论,也表明这种CFD-CRN快速吹熄预测方法存在进一步挖掘和改进的空间。
要晋龙[2]（2020）在《亚燃冲压发动机旋流驻涡燃烧室燃烧及流动特性研究》文中提出旋流驻涡燃烧室作为一种组合燃烧室概念被提出,其融合了旋流以及凹腔两种稳焰方式,与单一稳焰方式的燃烧室相比,在冲压发动机燃烧室高速入口来流条件下的稳焰效果更为可观。本文以深入研究旋流驻涡燃烧室的流动及燃烧特性为出发点,采用数值模拟方法,对燃烧室入口高速来流条件下的凹腔结构尺寸、入口旋流强度、凹腔燃料喷射机理、双凹腔燃烧室性能等方面研究分析,为工程实际中提供一种设计思路。首先,通过对不同凹腔结构尺寸以及入口旋流强度的模拟发现:在L/D=0.72 H/D=0.5以及入口旋流数S=0.1时,凹腔内阻力系数最小,腔内形成稳定的单涡,燃烧室总压恢复系数高,所以,认为在当前流动工况时的合理组合为:S=0.1,L/D=0.72 H/D=0.5。在此基础上,对燃烧室凹腔内的燃料喷射机理开展研究,对15种气体燃料喷口位置工况下燃烧室性能的研究发现:在case10(yfore=37mm,yback=30mm)、case11(yfore=37mm,yback=37mm)、case12(yfore=37mm,yback=42mm)这三种工况下,燃烧室冷态总压恢复系数略高于其他工况,而在燃烧流场中燃料射流位置对燃烧效率以及总压恢复系数的影响较小。为进一步研究燃烧室在不同燃料总当量比时的性能,在之前的三种燃料喷口位置条件下选取了4种不同的气体燃料流量工况,计算得出:除燃料极贫工况外,燃烧效率均达到90%以上,且case12工况时燃烧性能相对更好。此外,同样在先前三种喷口位置条件下,对液体燃料射流时燃烧性能进行了分析,得出:燃烧室总压恢复系数高于80%,燃烧效率大于99%,初步证明了液体燃料燃烧的可行性。为进一步提高燃烧室的稳焰性能,在原来的燃烧室结构基础上,设计了一种双凹腔旋流驻涡燃烧室,并对其性能开展相关研究。结果表明,无论采用液体燃料还是气体燃料,凹腔Ⅱ的引入,均能够保证燃料在更短的距离内实现更高效的燃烧,对于缩短燃烧室长度提高发动机推重比大有裨益,且燃烧效率均达到97%以上。
叶脉[3]（2020）在《固体火箭超燃冲压发动机燃烧室气固两相掺混特性研究》文中研究表明固体火箭超燃冲压发动机喷注器与燃烧室中的气固两相流动是较为复杂的超声速两相流动过程,涉及到颗粒与气体之间的相互作用与对流换热以及颗粒相与壁面的碰撞过程等。本课题拟通过合适的数值模型,分别对发动机喷注器与燃烧室内的超声速气固两相流动进行三维数值计算分析,总结基本流动规律,并在此基础上,进行结构优化,并初步探索燃烧室内的气固两相流动燃烧过程。首先基于试验,根据SST k-ω湍流模型与DPM离散相随机游走模型建立气固两相超声速流动与喷射基本模型。采用涡耗散/有限速率模型以及颗粒相多表面反应模型来分别描述气相与颗粒的燃烧过程。接着对喷注器内气固两相流动进行了分析,并探求了颗粒相质量分数、颗粒粒径以及出口背压对气固两相流动掺混的影响。研究表明,采用喷管构型的喷注器内,气固两相流动与纯气相流动有较大差别。颗粒相的作用,包括直径,质量分数的变化等会对喷注器出口气固两相燃气的质量流量分布产生较大影响。这对后续燃气分流会产生较大的影响,如果设计不合理很容易出现燃料流量分配不均匀的情况,从而影响喷注掺混的效率。此外,喷注器内气固两相流动对出口背压较敏感,在工作状况下,背压很容易过大,使得喷注器出现不能正常工作的情况。这在后续的喷注器设计中也需要认真进行考虑。本章主要对气固两相在超声速来流条件下的声速喷射掺混过程进行了深入的研究。探究了在喷注过程中颗粒相与气相燃气和空气的相互作用。研究结果表明,颗粒相的添加对气相整体流场结构不会产生明显的改变,但是对于局部流动有一定的影响。颗粒相与气相之间的相互作用性质在整个喷射掺混的过程中并没有发生变化。颗粒相的运动过程是曳力与自身惯性共同作用的结果。气相湍流结构对其影响较小。此外,分析并总结了气固两相基本掺混规律。最后,对固体火箭超燃冲压发动机中的气固两相燃烧过程进行了一定的研究。目前数值模拟的计算结果与试验结果相比有较大的误差。原因主要集中在对于颗粒相的运动和燃烧描述不够准确。在后续的研究过程中,需要考虑颗粒粒径以及颗粒相在高温高速条件下的复杂化学反应动力学机理等影响因素。
董森[4]（2020）在《某型燃气轮机环管燃烧室流动及性能数值研究》文中提出随着城市化进程的推进,国民用电量激增,燃煤量因此逐渐增加,由此引发了巨大的环境问题。轻型燃气轮机以效率高、污染排放低等优点在发电领域广发应用。作为燃气轮机重要部件的燃烧室的使用寿命及性能直接决定着整个燃气轮机使用寿命以及性能,因此对燃烧室的数值模拟对于燃烧室设计以及燃气轮机优化具有重要的现实意义。本文以某型燃气轮机环管型燃烧室为研究对象,以研究该燃烧室在额定工况下的冷热态流场以及不同余气系数和进气温度下的变工况热态流场中内部场分布、性能参数大小为目的,采用数值模拟的方法对其进行三维湍流流动仿真模拟。模拟中采用SST k-ω湍流模型、EDM燃烧模型,燃烧机理采用甲烷-空气两步反应机理。经过分析得到以下结论:（1）在冷态流场中,出口截面处可以看到明显的旋转射流;但纵截面流线图中无法看到回流区,此时旋流器的主要作用是促进旋转射流轴心处速度的衰减。（2）在热态流场中该环管型燃烧室出口截面存在八个近似圆形的低速区,该区域速度较低近乎为0,压力场与速度场相对应,低速区同时也是低压区。燃烧室组分分布与温度分布相对应,燃料与来流空气能够有效掺混燃烧,燃烧效率较高。燃烧室壁面附近有局部高温区,但不足以发生烧蚀失效,冷却效果一般。该燃烧室火焰筒掺混孔开设深度不足,需对掺混孔几何参数进行修改以改善出口温度场分布状况。本环管燃烧室总压损失符合设计要求。（3）保持其他条件不变,更改来流空气余气系数,当余气系数逐渐增加时,燃烧室内压力整体上降低,高速区面积增大,速度峰值变大;燃烧室火焰筒内温度降低、二氧化碳平均含量减小、一氧化氮的平均含量减小、一氧化碳的平均含量逐渐增加。余气系数的增加还会使燃烧效率降低、总压损失增加并使出口温度均匀程度恶化。（4）保持其他条件不变,更改来流空气进口温度,当进气温度在616K-716K区间变化时,其对燃烧室内压力、速度分布的影响较小。进气温度逐渐增加时燃烧室火焰筒内高温区域面积增加、二氧化碳平均含量变化不大、一氧化氮平均含量增加、一氧化碳平均含量减少。进气温度的增加还会使燃烧效率增加,在一定温度区间内对出口温度分布均匀性有改善作用,进气温度的增加对总压损失影响较小。
邱爽[5]（2020）在《固冲发动机聚乙烯基燃料燃烧特性研究》文中研究说明固体燃料冲压发动机（Solid Fuel Ramjet,SFRJ）具有结构简单、可靠性高且成本低的特点,有着广阔的应用前景。本文针对聚乙烯基固体燃料冲压发动机（SFRJ）的燃烧特性开展了研究。（1）固体燃料冲压发动机碳氢燃料制备研究。制备了多组分聚乙烯基固体燃料,其密实度良好,没有明显缩孔和裂纹,符合实验要求。在此基础上进一步对制备的固体燃料进行力学特性分析,发现炭黑改变了HDPE的力学特性,使其韧性变差,易破碎失效;石蜡显着降低了HDPE的抗拉强度;而碳纤维可以增强高密度聚乙烯基材料力学特性。（2）采用数据重构燃速测量方法准确地测量了聚乙烯基固体燃料燃速。该方法得到的燃烧去除质量与实验后实际质量变化量进行对比,误差在0.1%内,可信度高,精度满足工程应用要求。此外,该方法能真实反映燃料燃面结构变化,可准确、精细地获取燃料的当地平均燃速3D分布,为研究燃速提供了有效参考。而且,该数据重构燃速测量方法适用于不同工况的内孔轴对称固体燃料,具有广泛性和普适性。（3）本文通过数据重构燃速测量测试方法,研究了当地平均燃速的三维分布,得到了当地燃速与平均燃速的关系,并得到了平均燃速与来流空气质量通量关系。通过地面直连式实验,研究了来流条件、发动机构型,以及推进剂组分等因素对SFRJ燃烧性能的影响。结果表明,增大旋流强度,增大空气质量通量,减小燃烧室入口直径,降低石蜡百分比都有助于SFRJ燃烧性能的提升;而增加燃烧室长度对SFRJ燃烧性能提升有限。改变组分对SFRJ燃烧性能有不同影响:1)在推进剂中添加石蜡和炭黑能够较大程度的提高燃速,但石蜡对燃速影响较为明显;2)碳纤维的添加则会导致固体燃料的热解过程受到阻碍,使其无法自持燃烧。（4）应用商业流体计算软件Fluent,利用用户自定义函数（UDF）对燃料表面进行加质处理,并对添加石蜡以及炭黑的推进剂在不同来流条件下的燃烧特性进行了数值模拟研究。结果表明,来流条件是影响聚乙烯基推进剂燃烧的主要因素。相比于无旋工况,旋流工况下剪切层与回流区的速度更高,强度更大,可以增加推进剂热解产物在回流区中的停留时间,并且可以使热解产物与来流空气充分掺混,从而进一步提高燃烧效率。
申小明[6]（2019）在《锥形旋流器模型燃烧室头部结构研究》文中研究表明实现低排放是燃气轮机的主要发展方向之一。目前低排放燃气轮机燃烧室广泛采用干式低污染燃烧技术,其采用的贫预混燃烧容易带来燃烧不稳定问题,特别是低工况下,甚至会出现突然熄火,严重时会导致设备故障。本文以基于贫预混燃烧技术设计的锥形旋流器及其模型燃烧室为研究对象,开展相关的实验及数值模拟研究,探索该旋流器模型燃烧室的流场特性、燃烧特性及相关的规律。根据实验研究中发现的问题,对锥形旋流器头部结构进行了改进优化,并通过实验验证了改进后的效果;同时,实验研究了关键参数对燃烧稳定性的影响规律。此方面的研究结果可为低污染燃气轮机燃烧室的相关设计和洁净稳燃技术的研发提供一定的参考或依据。实验范围内主要研究内容与结果如下:（1）本文首先设计加工了锥形旋流器模型燃烧室,随后开展了一系列工况下的燃烧实验,获得了该型旋流器燃烧室燃烧特性的第一手实验数据,并对典型工况进行了数值模拟,获得了典型流场、回流区和温度场等特征;同时,结合实验和数值模拟研究了锥形旋流器中布置中心燃气的作用,结果表明,中心燃气对燃烧稳定性及回流区构造具有重要作用,适当比例的中心燃气分配比能显着提升燃烧室的贫熄性能,并将强旋流造成的回流区适当外推,优化回流区结构,避免火焰过于深入锥内;最后,详细研究了燃气分配比对燃烧室贫熄性能和脉动压力特性的影响。这些工作为其后续的进一步研究提供了参考数据和支撑。（2）为进一步改善燃烧室低工况下的燃烧稳定性,本文提出了在锥形旋流器头部布置特定几何形状中心体的方法,通过数值模拟和实验,对比分析了多种中心体结构,获得了贫熄性能和脉动压力特性较好的中心体几何参数组合:中心体轴向长度采用轴向参考尺寸的50%,直径采用径向参考尺寸的37%,燃气喷射角采用30°,燃气喷孔采用8个直径为0.8 mm的小孔。（3）为了降低燃烧室内的压力波动,本文提出在锥形旋流器模型燃烧室头部布置横向射流来调控燃烧室内的脉动压力强度,通过实验对比分析了喷入可燃气体和不可燃气体两种方案的效果,发现横向喷入不可燃气体更为有效,为锥形旋流器燃烧室的主动控制技术研究提供了参考。（4）对结构优化后带有中心体的锥形旋流器模型燃烧室开展了实验研究,对典型实验点的污染物排放、燃烧区温度分布和燃烧效率等进行了测量分析,揭示了锥形旋流器燃烧室的燃烧特性;同时,开展了当量比、燃气分配比和进气温度等参数对燃烧室脉动压力特性影响的实验工作,总结了这些参数对燃烧室燃烧稳定性的影响规律,为锥形旋流器燃烧室燃烧稳定性的改进提供了更详细的参考或依据。
李连波[7]（2019）在《固体燃料冲压发动机燃烧及颗粒团聚特性实验与数值研究》文中进行了进一步梳理固体燃料冲压发动机（Solid Fuel Ramjet,SFRJ）具有结构简单、可靠性高、比冲高、成本低等优点,且自身带有固体燃料,存储运输安全,可以用作超音速飞行的各种导弹以及炮弹的动力装置。但是,固体燃料冲压发动机的工作性能较为复杂,还需要对固体燃料冲压发动机进行更广泛的基础研究工作,如火焰稳定性差,容易熄火,金属颗粒的燃烧效率低等,这些问题极大地阻碍了固体燃料冲压发动机的工程应用。本文对铝镁贫氧推进剂的点火燃烧性能、多相非平衡化学反应、金属颗粒的团聚机理进行研究,有利于提高固体燃料冲压发动机的燃烧流动综合性能。本文主要研究工作如下:（1）建立CO2激光点火燃烧实验系统,对铝镁贫氧推进剂点火特性进行实验研究,详细分析了铝镁贫氧推进剂点火的物理化学过程,建立了点火模型和燃烧动力学模型。对铝镁贫氧推进剂的点火延迟时间进行了理论和实验研究,建立了激光热流密度、环境压强和初始温度与推进剂点火延迟时间的数学模型,并通过固体硝铵推进剂和铝镁贫氧推进剂的实验结果对该模型进行了验证。（2）在CO2激光点火实验系统上对铝镁贫氧推进剂的燃烧特性进行研究。通过实验和理论分析相结合的方法,研究了铝镁贫氧推进剂在不同环境压强、氧浓度和Al/Mg含量比下的燃烧特性。基于B数理论建立了环境压强和氧浓度对燃烧速率综合影响的理论数学模型,该模型与实验测量结果拟合良好,表明其适用于不同压强和氧浓度条件下预测铝镁贫氧推进剂的燃烧速率。同时还研究了不同环境压强和氧浓度对燃烧波温度分布的影响规律。（3）开发了一套燃烧仿真软件,用于研究贫氧推进剂在近燃烧表面区域的分解、燃烧特性。基于具有16个组分和16个化学反应的详细燃烧动力学模型和湍流模型,采用有限体积法对气相N-S方程组、固相控制方程进行离散求解。分析了压强、氧浓度和镁含量对贫氧推进剂的燃烧波温度、湍流粘性系数、燃烧产物各组分含量的影响规律。（4）采用高速摄像机、扫描电子显微镜和激光粒度分析仪,对铝镁贫氧推进剂的团聚过程和团聚机理进行研究。高速摄像机记录了铝镁贫氧推进剂的燃烧过程,观察到铝颗粒在燃烧表面上团聚后会脱离燃烧表面,并发生二次团聚。在不同环境压强下,对燃烧后产物的微观结构进行分析,进一步分析铝颗粒的团聚行为。基于经典口袋理论,在对团聚物进行粒度分析实验的基础上,建立一种新的聚团尺寸预测模型,可用于预测贫氧推进剂中燃烧表面上的聚团尺寸和脱离燃烧表面后的二次团聚形成的新聚团尺寸,该模型与经验模型和典型口袋模型相比,更符合实验结果。（5）建立了固体燃料冲压发动机直连式试验系统平台,完成了以铝镁贫氧推进剂为燃料的固体燃料冲压发动机的地面直连实验,研究不同来流温度对团聚物微观结构和粒径的影响,以及团聚物对冲压发动机工作性能的影响。随着来流温度的升高,团聚物的粒径减小,补燃室内的压强、温度随之增加,发动机推力增加,使得推进剂燃烧得更充分,发动机特征速度、比冲、燃烧效率提高。
贾林培[8]（2019）在《一体化加力燃烧室冷态流场特性研究》文中指出随着发动机性能要求的提升,新一代的军用发动机既需要满足单位推力大、高马赫数飞行,又要满足低油耗、长久续航,而传统的装备加力燃烧室的涡扇发动机和涡喷发动机无法两者兼具,同时传统加力燃烧室由于质量大、流阻损失大等问题,也无法满足先进战机的要求。因此,本文以变循环模式下的一体化加力燃烧室为研究对象,开展一体化加力燃烧室的冷态流场特性研究。首先,针对变循环发动机在涡喷模态及涡扇模态下工作的结构特性,本文开展了单涵模式与双涵模式下的一体化加力燃烧室冷态流场的数值研究,并分析了不同结构参数的变化对流场特性的影响规律,结果表明:在单涵模式下,长支板/稳定器两侧及后侧的速度要高于短支板/稳定器两侧速度,但两者回流区大小相似;在一定范围内,稳定器周向倾角越大,稳定器后存在的低速区越小;稳定器径向倾角为70度的模型表现最佳;不同支板叶型对稳定器后流场没有造成明显影响,但采用C7叶型的模型总压损失最小;随着挡片高度增加,燃烧室出口总压恢复系数降低,稳定器后回流区变小,凹腔内流场变得不稳定。在双涵模式下,相比于单涵模式,总压损失及高速度区域主要集中在后涵道引射器后的区域,在后涵道引射器前后,速度变化较大,流场不稳定;后涵道引射器的板长增加,燃烧室出口的总压恢复系数降低,稳定器后的回流区位置改变但大小相似;后涵道引射器的安装位置与燃烧室进口距离增大,燃烧室出口总压恢复系数提高,回流区增大;随着挡片高度的增加,回流区的位置发生变化,凹腔内的回流区变大且凹腔内高速区变小。其次,本文基于相似准则,形成了一套模型试验件缩比设计方案,并建立了相应的缩尺准则。为了保证流场的相似性,对缩尺前后的一体化加力燃烧室流场特性进行了数值对比分析,结果表明缩比模型与原尺寸模型计算的流场相似。最后,开展了一体化加力燃烧室缩比模型试验件和试验方案的设计,并数值研究了壁面效应对扇形模型试验件流场及流阻损失造成的影响。
叶进颖[9]（2018）在《RBCC变结构燃烧室工作特性研究》文中提出火箭基组合循环（RBCC）推进系统是一种能够将火箭和吸气式推进系统有机结合的组合推进系统,是未来可重复使用航天运输和临近空间飞行器的主要动力方案之一。目前,采用固定结构燃烧室的RBCC发动机是以牺牲引射、亚燃模态的性能来实现多模态的匹配以拓宽飞行包线。为了使宽范围工作的RBCC发动机在整个工作包线内均具有较优性能,有必要采取可行技术途径使发动机在不同的工作模态时尽可能处于最优状态。鉴于燃烧室变结构在提高和优化RBCC全弹道性能,解决RBCC发展难点技术问题方面能发挥的有益作用,本论文通过理论分析、三维CFD数值模拟以及地面直连试验相结合的手段,深入研究了变结构燃烧室提高发动机性能的可行性、变结构燃烧室内流动燃烧工作过程和发动机性能的影响因素及变化规律;通过变结构燃烧室结构实现及地面热态直连试验验证发动机性能,揭示了变结构燃烧室气动与燃烧特性,获得了变结构控制规律,为解决模态转换过程中多因素耦合下的进排气和燃烧稳定性问题提供理论基础与技术手段。论文主要研究内容和结论如下:（1）基于变结构燃烧室的RBCC发动机性能和燃烧室型面适配研究。研究了不同马赫数、喷油当量比、飞行动压和燃烧室内阻与燃烧室变几何结构关系,研究表明,应根据飞行马赫数大小,调整燃烧室扩张比,并根据不同的燃烧组织方式确定燃烧室面积大小;变结构燃烧室拓宽了燃料当量比调节范围,意味着可调推力的同时,有效提高发动机比冲性能;飞行动压的改变影响着燃烧室内燃料的热释放,不同飞行马赫数有其最适宜的飞行动压边界,可以藉此优化飞行器弹道;燃烧室中产生的任何阻力都将导致发动机性能的下降,尤其超燃时发动机性能随阻力系数的增加急剧下降,导致燃烧室不合理的面积需求,应致力于减小燃烧构件的迎风阻力;针对宽工作范围的变结构RBCC发动机冲压燃烧室,确定了燃烧室出口与进气道捕获面积比可变范围为0.20.91,亚燃超燃模态可在Ma6Ma7之间可靠转换。（2）燃烧室几何喉道作用研究。在燃烧室许可极限静温3000K条件下,几何喉道的适用范围可以拓展到飞行马赫数Ma7;在飞行马赫数Ma>7后,燃烧室内基本保持纯超声速燃烧模式,燃烧室需要纯扩张流道。针对RBCC变结构燃烧室的数值模拟研究表明,几何喉道的节流作用使燃烧室处于亚声速状态,增加了燃料的驻留时间,有利于燃烧室内二次燃料的燃烧释热;几何喉道能够有效的控制释热区域,使其集中于燃烧室几何喉道之前。在同样的燃烧组织方式下,采用带几何喉道的变结构燃烧室能较大幅度提升燃烧室整体性能。（3）变结构燃烧室特性影响因素研究。一次火箭起到助燃增推作用,随着一次火箭流量的提升,一次火箭对燃烧效率提升作用减弱,主要起推力增加的作用;燃烧室几何喉道面积的改变影响了隔离段预燃激波串的强度,燃烧室内一定的释热量需要有与之相匹配的几何喉道面积;来流总温影响燃烧室长度需求,较高的来流总温下燃料的燃烧释热长度有效缩短,有利于缩短燃烧室长度;采用集中喷注燃料、集中燃烧释热的方式具有更高燃烧室性能;在飞行动压较低时,一次火箭助燃增推作用明显,此时适量的二次燃料喷注可以保证发动机比冲不变并进一步增加发动机推力。此外,通过调节几何喉道面积和燃烧室扩张比控制燃烧室压力,一方面改善较低马赫数燃烧室内二次燃料大当量比高效燃烧时进气道的起动性能,另一方面增加抵抗外界来流以及燃烧室内二次燃料燃烧的干扰能力,提高进气道启动状态的稳定性。（4）变结构燃烧室地面试验研究。验证了变结构燃烧室在Ma26宽范围工作的能力;通过在隔离段喷注少量燃料替代火箭射流稳焰作用,燃烧室实现了大推力火箭冲压燃烧模式向高比冲冲压燃烧模式的转换,可作为提高发动机比冲的有效技术途径;通过结构作动变化的动态调节试验验证了液压驱动机构及高温条件下动密封设计的有效性和可靠性,经受了十次以上热冲击试验;采用0.5 s结构渐变式调节控制规律可以平稳实现发动机工况变化,燃烧室压力快速响应且无超调。（5）变结构RBCC发动机全流道一体化匹配研究。采用数值模拟的手段,通过耦合进排气的变结构燃烧室燃烧组织实现了Ma27宽范围内燃烧室与进排气的匹配工作,获得了较优的发动机性能。通过与采用固定结构燃烧室的发动机性能对比发现,在Ma2来流时发动机比冲性能提高了55%,Ma3来流时火箭冲压和纯冲压状态发动机比冲性能分别提升了13.5%和30.2%,Ma4Ma6范围则有接近10%的比冲性能提升,Ma7则提升了约2.6%。
陈斌斌[10]（2018）在《含硼固冲补燃室燃烧过程与燃烧组织技术研究》文中进行了进一步梳理本文针对含硼固冲补燃室内部燃烧过程与燃烧组织技术,采用理论分析、数值模拟和地面试验相结合的方法开展了系统深入研究。研究目的在于了解补燃室内燃料燃烧特性和燃烧性能参数影响规律,提高补燃室燃烧效率,指导发动机燃烧组织和结构设计。研究内容可分为硼/碳颗粒点火燃烧过程理论分析,发动机数值模拟方法和地面试验方法研究,颌下进气式固冲补燃室燃烧特性研究,补燃室燃烧组织技术研究四个部分。首先,建立了硼颗粒点火燃烧全过程理论模型,分析了补燃室内硼、碳颗粒点火燃烧过程和参数影响规律。硼颗粒燃烧可分为四个阶段:点火过程、表面燃烧过程、气相燃烧过程、燃烧产物凝结过程,对上述过程和碳燃烧过程分别开展研究。在广泛应用的硼颗粒PSU点火燃烧模型基础上,进行了改进和完善,考虑了点火过程（BO）n的平衡,燃烧过程液态硼的蒸发与沸腾等,模型物理过程更加全面。模型验证结果显示,改进模型预测精度较高,与试验结果符合较好,燃烧模型预测精度显着提高,明显优于已有硼燃烧模型。分析了燃烧过程控制机制,硼燃烧过程同时受动力学反应速率控制和氧化剂扩散速率控制,在不同工况、颗粒燃烧不同阶段存在主要控制机制的转化。分析了颗粒燃烧过程和参数影响规律,其中压强和环境氧浓度对颗粒燃烧速率影响显着。采用动力学分析软件Chemkin,对硼一次燃烧产物的气相动力学燃烧过程进行了分析,获得了气相反应发生的特征时间及气相反应发生路径。将经典形核理论和核生长理论应用于B2O3凝结过程,分析了参数影响规律,发现低温、高压、高凝结组分浓度、高凝结核浓度有助于提高凝结速率。建立了适用于补燃室内的碳颗粒燃烧模型。通过固冲发动机试验数据,对模型相关动力学参数进行了适用性调整。分析了碳颗粒燃烧特性和相关影响规律。其次,建立了高精度数值模拟方法和地面试验方法。固冲发动机试验方法包括地面直连式试验系统和试验数据测量处理方法。基于特征速度法得到了推进剂药柱燃烧截面积变化曲线和实时燃烧效率曲线。建立了补燃室燃烧过程数值方法。通过试验数据对数值模拟方法进行了验证。先后通过超声速喷管中水蒸气的凝结试验数据、乙烯/氧气发动机试验数据和本文贫氧推进剂直连式试验数据对模型和数值模拟方法进行了验证。验证结果显示,本文数值模拟方法精度较高,压强与推力预示误差分别在6%和10%以内。该数值模拟方法可靠,可以用来进行补燃室内燃烧过程分析。再次,综合运用上述研究方法针对颌下进气式固冲补燃室开展燃烧特性研究,设计了旋流掺混器及其改进型,探索了旋流构型的燃烧特性。颌下进气式固冲补燃室燃烧组织困难,基础构型燃烧效率仅52.84%,原因在于硼点火困难,掺混效果差。旋流有助于增强掺混,形成的回流区有利于点火,环形气流同时可提高热防护能力。因此本文设计了一种旋流掺混器（构型I）,通过旋流掺混器形成稳定的卷吸对涡强化掺混,燃烧效率显着提高,从52.84%提高至88.14%,热防护能力也显着提高。由于构型I点火性能较差,改进了旋流掺混器,通过分级进气方式建立头部高温区,加强补燃室点火性能。在原有旋流掺混器两侧壁面开分级孔,使部分空气预先进入补燃室与燃气预先燃烧,有效提高了点火性能,促进了硼颗粒点火燃烧,补燃室燃烧效率提高至98.12%。开展了地面直连式试验研究,探索了发动机燃烧特性。试验结果显示加入旋流掺混器后,发动机燃烧效率增幅可达6.5%,达到94.54%。最后,对不同进气构型开展了燃烧特性分析,总结参数影响规律,提炼了一套燃烧组织方法。对比发现在所研究工况,燃烧性能高低依次为:双下侧进气构型>X型进气构型>双旁侧进气构型。与颌下进气式构型不同,对冲进气方式流场存在头部回流区和主流掺混区,分别用于实现点火功能和燃烧功能,燃烧组织需根据流场结构和功能开展。采用低速多喷口,三种构型均可获得较高燃烧效率（90%及以上）。基于硼颗粒燃烧模型,建立了补燃室特征长度计算方法。
二、双侧进气突扩燃烧室流场数值模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、双侧进气突扩燃烧室流场数值模拟（论文提纲范文）
（1）贫预混旋流燃烧器的回熄火数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外应用和研究现状 |
| 1.2.1 回熄火边界的判断 |
| 1.2.2 回熄火的机理研究 |
| 1.2.3 燃烧室结构参数对回熄火边界的影响 |
| 1.2.4 燃烧室运行参数对回熄火边界的影响 |
| 1.2.5 回熄火的数值模拟方法 |
| 1.2.6 回熄火中的准则数分析 |
| 1.2.7 化学反应器网络模型用于吹熄预测 |
| 1.2.8 研究现状小结 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 回熄火边界的计算流体力学模拟方法及验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 计算流体力学模型介绍 |
| 2.2.1 湍流模型 |
| 2.2.2 燃烧模型 |
| 2.3 计算流体力学模型验证 |
| 2.3.1 网格划分及计算条件设置 |
| 2.3.2 模拟结果验证 |
| 2.4 回熄火边界的稳态模拟验证 |
| 2.4.1 旋流器几何模型 |
| 2.4.2 网格无关性验证 |
| 2.4.3 计算模型及边界条件设置 |
| 2.4.4 回熄火判断 |
| 2.4.5 回熄火模拟结果验证 |
| 2.4.6 准则数的分析应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 旋流器进口结构对回熄火边界的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 旋流器进口结构 |
| 3.3 不同旋流器进口的回熄火边界 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 贫预混旋流燃烧器回熄火的非稳态模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 回熄火非稳态模拟 |
| 4.2.1 计算设置 |
| 4.2.2 回火结果分析 |
| 4.2.3 吹熄结果分析 |
| 4.3 吹熄过程分析 |
| 4.3.1 LBO分析方法介绍 |
| 4.3.2 LBO分析结果 |
| 4.4 采用化学反应器网络预测吹熄过程 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 DLN旋流燃烧器的回熄火边界数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 DLN贫预混旋流燃烧器 |
| 5.3 不同预混气成分对回熄火边界的影响 |
| 5.3.1 燃料加氢对回熄火边界的影响 |
| 5.3.2 空气加湿对回熄火边界的影响 |
| 5.4 化学反应器网络模型预测吹熄边界 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）亚燃冲压发动机旋流驻涡燃烧室燃烧及流动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 驻涡燃烧室研究现状 |
| 1.2.2 旋流燃烧室研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文的创新点及研究意义 |
| 第二章 数值计算模型及方法 |
| 2.1 数值计算模型 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 燃烧模型 |
| 2.1.4 离散相模型 |
| 2.2 燃烧室几何模型 |
| 2.3 网格无关性验证 |
| 2.3.1 1/2燃烧室模型 |
| 2.3.2 1/4燃烧室模型 |
| 2.4 模型验证 |
| 2.4.1 湍流模型验证 |
| 2.4.2 燃烧模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 凹腔尺寸及旋流预混燃烧流动特性研究 |
| 3.1 凹腔结构参数影响 |
| 3.1.1 计算条件及凹腔结构参数 |
| 3.1.2 计算结果及分析 |
| 3.2 旋流强度影响 |
| 3.2.1 计算条件 |
| 3.2.2 冷态流场计算结果及分析 |
| 3.2.3 燃烧流场计算结果及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 非预混燃烧流动特性研究 |
| 4.1 气体燃料喷射位置影响 |
| 4.1.1 计算工况与边界条件 |
| 4.1.2 计算结果分析 |
| 4.2 气体燃料当量比影响 |
| 4.2.1 计算工况及数值计算条件 |
| 4.2.2 计算结果分析与讨论 |
| 4.3 液体燃料燃烧性能研究 |
| 4.3.1 计算工况及数值计算条件 |
| 4.3.2 计算结果分析与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双凹腔驻涡燃烧室燃烧流动特性研究 |
| 5.1 双凹腔燃烧室结构布置及网格划分 |
| 5.2 气体燃料燃烧性能研究 |
| 5.2.1 计算工况及计算条件 |
| 5.2.2 计算结果分析 |
| 5.3 液体燃料燃烧性能研究 |
| 5.3.1 计算工况及计算条件 |
| 5.3.2 计算结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）固体火箭超燃冲压发动机燃烧室气固两相掺混特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 液体燃料超燃冲压发动机研究现状 |
| 1.2.2 采用固体燃料的超燃冲压发动机研究现状 |
| 1.2.3 气固两相流动与燃烧研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 三维气固两相超声速湍流燃烧数值模型建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 气相数值模型建立 |
| 2.2.1 气相湍流模型 |
| 2.2.2 气相湍流燃烧模型与化学反应机理 |
| 2.3 颗粒相数值模型建立 |
| 2.3.1 颗粒相湍流运动模型 |
| 2.3.2 颗粒相燃烧机理与模型 |
| 2.4 组分简化与物性处理 |
| 2.5 模型验证 |
| 2.5.1 气相超声速流动验证 |
| 2.5.2 气固两相超声速冷态喷射掺混验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 固体火箭超燃冲压发动机喷注器内气固两相喷射掺混规律研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 喷注器内气固两相基本流动掺混规律 |
| 3.2.1 网格无关性与模型验证 |
| 3.2.2 二维与三维数值模型对比验证 |
| 3.2.3 气固两相基本流动换热分析 |
| 3.3 喷注器内气固两相基本流动规律影响因素分析 |
| 3.3.1 颗粒相直径 |
| 3.3.2 颗粒相质量分数 |
| 3.3.3 喷注器出口背压 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 固体火箭超燃冲压发动机超声速燃烧室内气固两相喷射掺混规律研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超声速燃烧室内气固两相基本喷射掺混规律分析 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 基本流动掺混规律分析 |
| 4.3 超声速燃烧室内气固两相喷射掺混影响因素分析 |
| 4.3.1 颗粒相质量分数 |
| 4.3.2 颗粒相直径 |
| 4.3.3 喷注器位置 |
| 4.3.4 喷注器喷注角度 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 固体火箭超燃冲压发动机结构优化与气固两相掺混燃烧特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于发动机优化结果的流动掺混分析 |
| 5.2.1 发动机构型优化 |
| 5.2.2 气固两相流动掺混分析 |
| 5.3 全尺度发动机气固两相湍流燃烧计算分析 |
| 5.3.1 二维流动掺混燃烧分析 |
| 5.3.2 三维流动掺混燃烧分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其它成果 |
| 致谢 |
（4）某型燃气轮机环管燃烧室流动及性能数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 燃烧室发展概况 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 数值研究发展 |
| 1.3.2 冷热态流场研究 |
| 1.3.3 燃烧室变工况研究 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 数值方法及计算设置 |
| 2.1 数值方法 |
| 2.1.1 基本控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 燃烧模型 |
| 2.1.4 甲烷-空气燃烧机理 |
| 2.1.5 污染物生成机理 |
| 2.2 计算设置 |
| 2.2.1 性能参数 |
| 2.2.2 物理模型 |
| 2.2.3 网格划分以及网格无关性验证 |
| 2.2.4 求解方法 |
| 2.2.5 边界条件 |
| 2.2.6 本章小结 |
| 3 环管燃烧室额定工况下流场分析 |
| 3.1 环管燃烧室额定工况下冷态流场 |
| 3.1.1 压力场 |
| 3.1.2 流线 |
| 3.1.3 速度场 |
| 3.2 燃烧室额定工况热态流场 |
| 3.2.1 速度场 |
| 3.2.2 压力场 |
| 3.2.3 组分场 |
| 3.2.4 温度场 |
| 3.2.5 性能参数 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 环管燃烧室变工况下流场分析 |
| 4.1 余气系数对燃烧流场及性能影响 |
| 4.1.1 速度场 |
| 4.1.2 压力场 |
| 4.1.3 温度场 |
| 4.1.4 组分场 |
| 4.1.5 性能参数 |
| 4.2 进气温度对燃烧流场及性能影响 |
| 4.2.1 速度场 |
| 4.2.2 压力场 |
| 4.2.3 温度场 |
| 4.2.4 组分场 |
| 4.2.5 性能参数 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（5）固冲发动机聚乙烯基燃料燃烧特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 固体燃料冲压发动机应用历程 |
| 1.2.1 国外研究历程 |
| 1.2.2 国内研究历程 |
| 1.2.3 固体燃料冲压发动机未来发展 |
| 1.3 固体燃料冲压发动机数值仿真及实验研究 |
| 1.4 冲压发动机固体推进剂燃速测量研究 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 聚乙烯基燃料制备方法及力学特性研究 |
| 2.1 实验用固体燃料的制备 |
| 2.1.1 原料准备 |
| 2.1.2 样品制备 |
| 2.2 不同组分聚乙烯基固体燃料的力学特性分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 冲压发动机聚乙烯基燃料燃速测量方法研究 |
| 3.1 高分辨率数据重构燃速测量方法 |
| 3.1.1 点云数据获取 |
| 3.1.2 点云数据处理 |
| 3.1.3 燃速信息后处理 |
| 3.2 燃速测量实验工况 |
| 3.3 数据重构燃速测量方法验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 聚乙烯基固体燃料冲压发动机实验研究 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.2 实验工况 |
| 4.3 实验数据处理 |
| 4.4 实验现象分析 |
| 4.5 来流条件对SFRJ燃烧性能分析 |
| 4.6 燃烧室构型对SFRJ燃烧性能的分析 |
| 4.6.1 燃烧室长度对SFRJ燃烧性能的影响 |
| 4.6.2 空气质量通量对SFRJ燃烧性能的影响 |
| 4.6.3 燃烧室入口直径对SFRJ燃烧性能的影响 |
| 4.7 组分种类及含量对SFRJ燃烧性能的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 聚乙烯基固体燃料冲压发动机数值仿真研究 |
| 5.1 数值仿真基本假设 |
| 5.2 数值仿真工况及计算方法 |
| 5.2.1 控制方程及数值计算模型 |
| 5.2.2 固体燃料热解加质模型 |
| 5.2.3 物理模型及边界条件 |
| 5.3 数值仿真结果分析 |
| 5.4 算例验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）锥形旋流器模型燃烧室头部结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 NOx生成机理及典型干式低污染燃气轮机燃烧室 |
| 1.2.1 NOx的生成机理 |
| 1.2.2 燃气轮机燃烧室NOx排放的主要影响因素 |
| 1.2.3 典型的干式低污染燃气轮机燃烧室 |
| 1.3 燃气轮机燃烧室燃烧不稳定性研究现状 |
| 1.3.1 燃烧室贫熄特性研究现状 |
| 1.3.2 热声不稳定性研究现状 |
| 1.4 EV燃烧室的发展历程及研究现状 |
| 1.4.1 EV燃烧室的发展历程 |
| 1.4.2 EV燃烧室的研究现状 |
| 1.5 本文研究思路和主要内容 |
| 第2章 实验系统和数值计算方法 |
| 2.1 实验台结构 |
| 2.1.1 空气系统 |
| 2.1.2 燃料气系统 |
| 2.1.3 烟气冷却及分析系统 |
| 2.2 实验台测量与控制采集系统 |
| 2.2.1 温度及压力测量 |
| 2.2.2 燃气与空气流量测量与控制 |
| 2.2.3 数据测控系统 |
| 2.3 实验段及实验内容 |
| 2.4 数值模拟计算方法 |
| 2.4.1 湍流模型 |
| 2.4.2 燃烧模型 |
| 2.4.3 辐射传热模型 |
| 2.4.4 边界条件 |
| 2.4.5 数值模拟方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 锥形旋流器模型燃烧室实验及数值模拟研究 |
| 3.1 锥形旋流器模型燃烧室的设计 |
| 3.2 空气量变化时的贫熄实验及分析 |
| 3.2.1 实验结果与分析 |
| 3.2.2 数值模拟及分析 |
| 3.3 空气量不变时的贫熄实验及分析 |
| 3.3.1 实验结果与分析 |
| 3.3.2 数值模拟及分析 |
| 3.4 燃气分配比对燃烧稳定性的影响 |
| 3.4.1 实验结果与分析 |
| 3.4.2 模拟结果与分析 |
| 3.4.3 动态压力频谱分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 中心体对模型燃烧室燃烧稳定性影响的研究 |
| 4.1 中心体布置对燃烧稳定性的影响 |
| 4.2 有与无中心体燃气的对比研究 |
| 4.2.1 两种燃料分布 |
| 4.2.2 实验结果与分析 |
| 4.2.3 工况A2和B2 的数值分析 |
| 4.2.4 工况A2和B2 的动态压力分析 |
| 4.3 中心体结构尺寸对燃烧稳定性的影响 |
| 4.3.1 中心体轴向尺寸对燃烧稳定性的影响 |
| 4.3.2 中心体径向尺寸对燃烧稳定性的影响 |
| 4.3.3 中心体形状对燃烧稳定性的影响研究 |
| 4.4 中心体燃气喷射角度对燃烧稳定性的影响 |
| 4.4.1 实验结果与分析 |
| 4.4.2 脉动压力特性研究 |
| 4.5 中心体燃气小孔直径对燃烧稳定性的影响 |
| 4.5.1 实验结果与分析 |
| 4.5.2 脉动压力特性研究 |
| 4.6 中心体燃气小孔数量对燃烧稳定性的影响 |
| 4.6.1 实验结果与分析 |
| 4.6.2 脉动压力特性分析 |
| 4.7 横向射流对燃烧室燃烧稳定性的影响 |
| 4.7.1 横向喷入不可燃气体 |
| 4.7.2 横向喷入可燃气体 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 结构优化后的锥形旋流器模型燃烧室燃烧特性实验研究 |
| 5.1 模型燃烧室及数据分析方法 |
| 5.1.1 模型燃烧室 |
| 5.1.2 动态压力数据处理方法 |
| 5.2 典型工况点实验结果分析 |
| 5.2.1 实验方案设计 |
| 5.2.2 点火特性 |
| 5.2.3 火焰现象分析 |
| 5.2.4 燃烧区内的温度分布 |
| 5.2.5 燃烧室燃烧效率 |
| 5.3 运行参数对压力波动的影响 |
| 5.3.1 当量比影响 |
| 5.3.2 燃气分配比影响 |
| 5.3.3 进气温度影响 |
| 5.4 燃烧室改进空间探讨 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）固体燃料冲压发动机燃烧及颗粒团聚特性实验与数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 冲压发动机的研究概况 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 固体燃料燃烧特性研究综述 |
| 1.3.1 点火特性 |
| 1.3.2 燃烧特性 |
| 1.3.3 金属颗粒燃烧团聚特性 |
| 1.4 固体燃料冲压发动机流场数值仿真方法研究 |
| 1.4.1 燃烧模型 |
| 1.4.2 两相流动模型 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 铝镁贫氧推进剂点火和燃烧特性实验研究 |
| 2.1 激光点火燃烧实验系统及实验方法 |
| 2.1.1 实验系统 |
| 2.1.2 试件制备 |
| 2.1.3 实验方法 |
| 2.2 点火燃烧模型 |
| 2.2.1 点火理论 |
| 2.2.2 点火模型 |
| 2.2.3 稳态燃烧模型 |
| 2.3 点火燃烧过程分析 |
| 2.4 点火延迟时间的理论分析与实验研究 |
| 2.4.1 点火延迟时间的理论分析 |
| 2.4.2 固体硝铵推进剂点火延迟时间的实验分析 |
| 2.4.3 铝镁贫氧推进剂点火延迟时间的实验分析 |
| 2.5 铝镁贫氧推进剂燃烧速率的理论分析与实验研究 |
| 2.5.1 燃烧速率理论模型 |
| 2.5.2 燃烧速率的实验分析 |
| 2.5.3 金属颗粒含量对燃烧速率的影响 |
| 2.6 燃烧波温度分布特性 |
| 2.6.1 燃烧波温度的测量方法 |
| 2.6.2 燃烧波温度的实验测量结果 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 铝镁贫氧推进剂燃烧过程数值仿真 |
| 3.1 数学模型 |
| 3.1.1 气相控制方程 |
| 3.1.2 固相控制方程 |
| 3.1.3 化学反应模型 |
| 3.1.4 湍流模型 |
| 3.2 数值计算方法 |
| 3.2.1 空间离散 |
| 3.2.2 时间离散 |
| 3.2.3 边界条件 |
| 3.2.4 数值计算流程 |
| 3.3 数值仿真结果 |
| 3.3.1 物理模型 |
| 3.3.2 流场特征与验证 |
| 3.3.3 压强对贫氧推进剂燃烧流动性能的影响 |
| 3.3.4 氧浓度对贫氧推进剂燃烧流动性能的影响 |
| 3.3.5 金属含量对贫氧推进剂燃烧流动性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 金属颗粒燃烧团聚特性的实验与模型研究 |
| 4.1 团聚实验系统及实验方法 |
| 4.1.1 实验系统 |
| 4.1.2 实验方法 |
| 4.2 点火燃烧过程 |
| 4.3 燃烧产物的微观组织分析 |
| 4.3.1 推进剂燃烧表面微观组织分析 |
| 4.3.2 燃烧产物微观组织分析 |
| 4.3.3 团聚物理模型 |
| 4.4 团聚尺寸模型 |
| 4.4.1 团聚粒径实验分析 |
| 4.4.2 团聚尺寸模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 固体燃料冲压发动机工作特性实验研究 |
| 5.1 固体燃料冲压发动机地面直连式模拟试验概述 |
| 5.2 固体燃料冲压发动机直连式实验方案设计 |
| 5.2.1 固体燃料冲压发动机直连式实验总体设计方案 |
| 5.2.2 试验发动机设计 |
| 5.2.3 实验过程 |
| 5.3 实验结果及分析 |
| 5.3.1 燃烧产物的微观组织分析 |
| 5.3.2 燃烧产物的粒径分析 |
| 5.3.3 对固体燃料冲压发动机工作性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研成果 |
（8）一体化加力燃烧室冷态流场特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 加力燃烧室流场特性研究方法 |
| 1.2.4 支板/稳定器结构设计 |
| 1.3 研究对象介绍 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 一体化加力燃烧室冷态流场特性研究 |
| 2.1 数值研究方法 |
| 2.2 一体化加力燃烧室单涵模式冷态流场研究 |
| 2.2.1 基准燃烧室流场结果分析 |
| 2.2.2 结构参数对加力燃烧流场影响规律研究 |
| 2.3 一体化加力模型燃烧室双涵模式冷态流场研究 |
| 2.3.1 基准模型燃烧室双涵模式冷态流场分析 |
| 2.3.2 结构参数对双涵模式加力燃烧流场影响规律研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 缩比方案及缩比模型验证 |
| 3.1 一体化加力燃烧室缩比准则 |
| 3.2 一体化加力燃烧室模型设计 |
| 3.3 一体化加力燃烧室缩比前后流场相似性分析 |
| 3.3.1 原尺寸模型和缩比模型工况Ⅰ结果对比 |
| 3.3.2 原尺寸模型和缩比模型计算工况Ⅱ结果对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 一体化加力燃烧室冷态流场缩比模型试验方案设计 |
| 4.1 试验内容和工况 |
| 4.2 一体化加力燃烧室缩比模型试验方案 |
| 4.2.1 系统设计 |
| 4.2.2 试验件设计 |
| 4.3 缩比模型试验件冷态流场结果对比分析(壁面效应,有无壁面) |
| 4.3.1 缩比全环模型与缩比壁面模型数值结果对比分析 |
| 4.3.2 原尺寸壁面与缩比壁面模型燃烧室流场相似性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 主要研究成果 |
| 5.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）RBCC变结构燃烧室工作特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 RBCC发动机研究现状 |
| 1.2.1 RBCC发动机工作原理 |
| 1.2.2 RBCC概念发动机构型 |
| 1.2.3 西工大RBCC发动机研究现状 |
| 1.2.4 RBCC燃烧室变结构需求分析 |
| 1.3 变结构冲压燃烧室研究现状 |
| 1.3.1 气动壅塞燃烧室 |
| 1.3.2 几何壅塞燃烧室 |
| 1.3.3 变结构燃烧室 |
| 1.4 变结构RBCC发展目标及关键技术 |
| 1.5 研究目的及意义 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 2 RBCC变结构燃烧室理论分析 |
| 2.1 RBCC发动机冲压燃烧模式总体性能模型 |
| 2.1.1 压缩部件 |
| 2.1.2 燃烧部件 |
| 2.1.3 膨胀部件 |
| 2.1.4 气体热力学参数 |
| 2.1.5 发动机性能 |
| 2.1.6 求解过程 |
| 2.2 总体性能影响因素分析 |
| 2.2.1 飞行马赫数影响 |
| 2.2.2 燃料当量比影响 |
| 2.2.3 飞行动压影响 |
| 2.2.4 燃烧室阻力系数影响 |
| 2.2.5 燃烧室出口马赫数影响 |
| 2.2.6 采用变结构燃烧室RBCC性能分析 |
| 2.3 变结构燃烧室初步构型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 RBCC变结构燃烧室几何喉道作用研究 |
| 3.1 数值模拟方法及验证 |
| 3.1.1 数值模拟方法介绍 |
| 3.1.2 数值模拟方法验证 |
| 3.2 亚燃模态几何喉道作用研究 |
| 3.2.1 Ma3 来流几何喉道与热力喉道对比 |
| 3.2.2 Ma4 来流几何喉道与热力喉道对比 |
| 3.2.3 亚燃模态燃烧室性能提升 |
| 3.3 几何喉道适用范围分析 |
| 3.3.1 几何喉道适用范围理论分析 |
| 3.3.2 几何喉道适用范围全流道数值模拟分析 |
| 3.4 高来流马赫数几何喉道作用研究 |
| 3.4.1 Ma6 来流几何喉道与热力喉道对比 |
| 3.4.2 Ma7 来流几何喉道与热力喉道对比 |
| 3.4.3 高来流马赫数燃烧室性能提升 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 RBCC变结构燃烧室性能影响因素研究 |
| 4.1 几何喉道作用下影响因素研究 |
| 4.1.1 一次火箭影响 |
| 4.1.2 几何喉道面积影响 |
| 4.1.3 喷注位置影响 |
| 4.2 几何喉道作用下影响因素试验验证 |
| 4.2.1 模拟Ma3 来流 |
| 4.2.2 模拟Ma4 来流 |
| 4.3 飞行动压对发动机性能影响 |
| 4.3.1 不同动压燃烧室流场特征 |
| 4.3.2 不同动压燃烧室性能对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 燃烧室变结构试验研究 |
| 5.1 试验系统及试验工况介绍 |
| 5.1.1 直连试验系统及模型燃烧室 |
| 5.1.2 液压控制系统 |
| 5.1.3 试验工况 |
| 5.2 宽来流条件下燃烧室性能 |
| 5.2.1 模拟Ma2 来流燃烧室性能 |
| 5.2.2 模拟Ma3 来流燃烧室性能 |
| 5.2.3 模拟Ma4 来流燃烧室性能 |
| 5.2.4 模拟Ma6 来流燃烧室性能 |
| 5.3 燃烧室工作模式切换规律 |
| 5.3.1 低来流总温燃烧室工作模式切换 |
| 5.3.2 高来流总温燃烧室工作模式切换 |
| 5.4 燃烧室结构变化动态特性 |
| 5.4.1 不同作动时间对比 |
| 5.4.2 结构变化的控制策略 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 全流道一体化变结构燃烧室研究 |
| 6.1 全流道方案设计 |
| 6.2 全流道耦合的燃烧室燃烧组织 |
| 6.2.1 火箭冲压燃烧模式 |
| 6.2.2 燃烧室工作模式切换 |
| 6.2.3 纯冲压燃烧模式 |
| 6.3 全流道性能分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 主要研究结论 |
| 7.3 主要创新点 |
| 7.4 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 数值模拟方法 |
| 附录B 符号表 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（10）含硼固冲补燃室燃烧过程与燃烧组织技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 固冲发动机应用进展 |
| 1.2.2 硼/碳颗粒点火燃烧过程 |
| 1.2.3 固冲补燃室掺混燃烧过程 |
| 1.2.4 固冲补燃室燃烧组织技术 |
| 1.2.5 发动机燃烧组织理论 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 硼/碳颗粒点火燃烧理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 硼颗粒点火过程 |
| 2.2.1 硼颗粒点火过程建模 |
| 2.2.2 控制方程 |
| 2.2.3 模型验证 |
| 2.2.4 分析与讨论 |
| 2.3 硼颗粒燃烧过程 |
| 2.3.1 硼颗粒燃烧过程建模 |
| 2.3.2 控制方程 |
| 2.3.3 模型验证 |
| 2.3.4 分析与讨论 |
| 2.4 硼颗粒气相燃烧过程 |
| 2.4.1 详细化学动力学反应机理 |
| 2.4.2 方法验证 |
| 2.4.3 分析与讨论 |
| 2.5 硼颗粒燃烧产物凝结过程 |
| 2.5.1 凝结形核模型 |
| 2.5.2 控制方程 |
| 2.5.3 模型验证 |
| 2.5.4 分析与讨论 |
| 2.6 碳颗粒燃烧过程 |
| 2.6.1 碳颗粒燃烧过程建模 |
| 2.6.2 控制方程 |
| 2.6.3 分析与讨论 |
| 2.7 本章小结 |
| 2.7.1 主要工作与结论 |
| 2.7.2 主要创新点 |
| 第三章 试验方法和数值模拟方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 直连试验系统 |
| 3.2.2 数据测量及处理方法 |
| 3.3 典型试验样例分析 |
| 3.3.1 试验过程分析 |
| 3.3.2 试验产物分析 |
| 3.3.3 试验数据处理 |
| 3.3.4 药柱截面积变化 |
| 3.3.5 发动机性能评估 |
| 3.4 数值模拟方法 |
| 3.4.1 连续相模拟 |
| 3.4.2 离散相模拟 |
| 3.5 数值模拟方法验证 |
| 3.5.1 超声速喷管中凝结试验 |
| 3.5.2 乙烯/氧气发动机试验 |
| 3.5.3 贫氧推进剂发动机试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 3.6.1 主要工作与结论 |
| 3.6.2 主要创新点 |
| 第四章 颌下进气式固冲补燃室燃烧特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 补燃室燃烧特性数值研究 |
| 4.2.1 颌下进气式固冲发动机构型 |
| 4.2.2 颌下进气式固冲补燃室流场分析 |
| 4.2.3 工作参数影响研究 |
| 4.2.4 补燃室长度影响研究 |
| 4.2.5 进气道出口参数影响研究 |
| 4.2.6 燃气喷头参数影响研究 |
| 4.3 补燃室旋流燃烧特性数值研究 |
| 4.3.1 旋流式颌下进气式固冲补燃室构型 |
| 4.3.2 旋流构型补燃室流场分析 |
| 4.3.3 参数对掺混燃烧性能影响分析 |
| 4.4 改进旋流补燃室燃烧特性数值研究 |
| 4.4.1 改进旋流式颌下进气式固冲发动机构型 |
| 4.4.2 改进旋流构型补燃室流场分析 |
| 4.4.3 参数对掺混燃烧性能影响分析 |
| 4.5 补燃室燃烧特性试验研究 |
| 4.5.1 试验发动机构型设计 |
| 4.5.2 试验结果 |
| 4.5.3 旋流对发动机性能影响研究 |
| 4.5.4 补燃室长度对发动机性能影响研究 |
| 4.5.5 推进剂类型对发动机性能影响研究 |
| 4.5.6 空燃比对发动机性能影响研究 |
| 4.6 总结 |
| 4.6.1 主要工作与结论 |
| 4.6.2 主要创新点 |
| 第五章 固冲补燃室燃烧组织技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同进气方式固冲补燃室燃烧特性研究 |
| 5.2.1 不同进气方式固冲补燃室构型 |
| 5.2.2 补燃室燃烧流场分析 |
| 5.2.3 工作参数对补燃室燃烧性能影响 |
| 5.3 固冲补燃室燃烧组织技术 |
| 5.3.1 补燃室特征长度设计 |
| 5.3.2 补燃室燃气喷头结构设计 |
| 5.3.3 补燃室进气道出口结构设计 |
| 5.4 总结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要工作与结论 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
四、双侧进气突扩燃烧室流场数值模拟（论文参考文献）
- [1]贫预混旋流燃烧器的回熄火数值模拟研究[D]. 郭乔轩. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020(02)
- [2]亚燃冲压发动机旋流驻涡燃烧室燃烧及流动特性研究[D]. 要晋龙. 华东交通大学, 2020(01)
- [3]固体火箭超燃冲压发动机燃烧室气固两相掺混特性研究[D]. 叶脉. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [4]某型燃气轮机环管燃烧室流动及性能数值研究[D]. 董森. 大连海事大学, 2020(01)
- [5]固冲发动机聚乙烯基燃料燃烧特性研究[D]. 邱爽. 南京理工大学, 2020(01)
- [6]锥形旋流器模型燃烧室头部结构研究[D]. 申小明. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2019(08)
- [7]固体燃料冲压发动机燃烧及颗粒团聚特性实验与数值研究[D]. 李连波. 南京理工大学, 2019
- [8]一体化加力燃烧室冷态流场特性研究[D]. 贾林培. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [9]RBCC变结构燃烧室工作特性研究[D]. 叶进颖. 西北工业大学, 2018(02)
- [10]含硼固冲补燃室燃烧过程与燃烧组织技术研究[D]. 陈斌斌. 国防科技大学, 2018(01)