燃烧室外冷却热防护数值模拟研究

本文建立了夹套式外冷却燃气发生器燃烧室热防护的CFD数值模拟模型,并用该模型对影响热防护效果的各因素进行了研究。用有限容积法离散二维轴对称N-S方程,用标准k-ε模型模拟湍流,用可压缩耦合求解器求解控制方程。研究了燃烧室内壁材料热导率、燃烧室内壁壁厚以及冷却水流量对热防护效果的影响。结果表明材料热导率对热防护效果的影响较大,高热导率的材料能够明显降低燃烧室内壁壁温和温度梯度;当燃烧室内壁为高热导率材料时,壁厚和冷却水流量对热防护效果的影响相对较小。     

一维激波结构的数值分析

建立了一维激波结构模型,对Burnett方程进行简化得到STNM方程,通过在均匀网格上采用二阶空间差分对无量纲化后的STNM方程进行数值计算,得到了激波内部参数变化剖面。以氩气为研究对象对一维激波结构进行数值分析计算。结果表明随着马赫数增大,omage数对于激波结构的影响增大,在相同omage数条件下,马赫数变化对激波内部参数变化的影响显著。     

燃气热泵的经济性分析

利用热经济学的研究方法对燃气热泵和其它几种常规空调方式的经济性进行了研究比较,并就能源价格变化对经济性的影响进行了研究,获得了适宜燃气热泵推广应用的能源价格范围。结果表明,燃气热泵的年度总成本最低,具有经济性优势。     

N2O／H2富燃火炬式点火器研究

介绍N2O/H2 富燃火炬式点火器的初步研究情况,包括结构设计和试验结果.该点火器具有结构独特、设计灵活、启动快速、点火能量高,而且无毒、无污染的特点.试验表明,该点火器可在较宽的工况范围内可靠地重复生成稳定的点火火炬.     

一氧化二氮/乙醇燃气发生器试验研究

根据引射器高温燃气引射工质使用需求.提出了一氧化二氮/乙醇双组元推进剂组合燃气发生器方案,介绍了燃气发生器结构设计和试验系统,采用75%乙醇燃料与一氧化二氮进行燃烧反应,同时往燃气中注人掺混水的方式,在多种工况下成功进行了燃气发生器热试车.结果表明,燃气发生器设计合理,易于点火.能够在较宽的参数范围内生成稳定的高温燃气流.     

N2O／C2H5OH单喷嘴燃气发生器研究

本文以引射器高温引射工质使用需求为背景,提出一种以一氧化二氮/酒精为工质的燃气发生器燃烧方案,并设计、加工了单喷嘴燃气发生器,进行了热试车试验,结果表明:燃烧方案可行,燃气发生器喷嘴设计合理,具有分级启动能力,可在较宽的流量范围内稳定工作。     

N2O／H2富燃火炬式点火器研究

本文介绍N2O/H2富燃火炬式点火器的初步研究情况,包括结构设计和试验结果。该点火器具有结构独特、设计灵活、启动快速、点火能量高而且无毒无污染的特点,试验表明:点火器可在较宽的工况范围内可靠地重复生成稳定的点火火炬。     

CFD仿真分析在换热器设计中的应用

用于化学激光器尾气降温的换热器对流动阻力要求非常苛刻,因此本文用CFD方法对换热器初步设计方案的可行性进行验证.建立了换热器CFD计算模型,采用标准k-ω两方程湍流模型对换热器的湍流流动和换热进行了仿真计算.仿真结果表明,压力降远低于允许值,初步设计方案可行,但是换热效果稍差,建议适当减小管间距,既充分利用流动阻力的许用值,又增强换热效果.     

槽道式冷却通道壁面二维温度场的计算

本文建立了燃气发生器槽道式再生冷却通道壁面二维温度场的计算模型,并用有限差分法进行了求解,所得结果与文献结果一致,验证了模型的正确性。利用该模型对某燃气发生器槽道式冷却通道壁面的二维温度场进行了计算,结果表明该燃气发生器的热防护设计合理。该模型实现了对燃气发生器传热的快速预测和分析,对燃气发生器的热防护设计具有一定的实际意义和参考价值。     

燃气发生器燃烧产物平衡组分及其迁移性质的确定

以长时间运行燃气发生器的水冷衬套设计为需求背景,介绍了燃气发生器的燃烧产物平衡组分以及燃烧产物热导率、粘性2种迁移性质的计算方法,并依据该方法编写了计算程序,所述方法具有一定的精度,所编程序能快速的为燃气发生器的热防护设计提供必须的原始数据.