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题名预冷组合循环发动机吸气式模态建模与性能分析
被引量：3
- 1
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作者
唐靖博
杨庆春
徐旭
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机构
北京航空航天大学宇航学院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期15-28,共14页
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基金
国家自然科学基金青年科学基金(51706010)。
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文摘
为了对预冷组合循环发动机开展性能分析,以协同吸气式火箭发动机(SABRE 4)为研究对象,采用部件法建立了发动机稳态模型,计算获得了SABRE 4发动机在吸气式模态下沿飞行弹道的性能参数变化规律。然后对发动机的高度和速度特性进行研究,得到了发动机的飞行包线。计算结果表明,在吸气式飞行弹道内,核心机推力和比冲的变化分别为488~680kN和34786~46954m/s。SABRE 4发动机具备推力大和比冲高的性能优势。在预冷器工作过程中,随着飞行马赫数增大,预冷器换热量不断增大,进入预燃室的氢流量减小,预燃室总温降低,HX3的吸热量减小。与其他压气机和涡轮相比,空气压气机和氦涡轮的工作参数变化较大。SABRE 4发动机通过对来流空气进行预冷,可实现在大空域和宽速域内工作。由于空气压气机的喘振和堵塞边界限制,发动机的高度和速度特性分别存在飞行高度和飞行马赫数的限制。
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关键词
预冷组合循环发动机
协同吸气式火箭发动机
稳态
吸气式模态
部件法
高度和速度特性
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Keywords
Precooled combined cycle engine
SABRE
Steady state
Air-breathing mode
Component-level model
Altitude and velocity characteristic
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分类号
V236
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名预冷涡轮组合循环发动机及其关键技术研究综述
- 2
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作者
李韦康
张乐临
申丽艳
王聪
秦江
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机构
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
哈尔滨工业大学重庆研究院
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出处
《航空发动机》
北大核心
2024年第4期16-29,共14页
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文摘
预冷涡轮组合循环发动机技术是继涡轮基组合循环发动机、火箭基组合循环发动机、涡轮火箭组合循环发动机之后新的技术路线。为了深入了解预冷涡轮组合循环发动机的发展现状,评估该循环方案的发展潜力,从换热器预冷及射流预冷角度出发,综述了先进预冷发动机循环方案、射流预冷技术以及预冷器技术发展进程,并提出采用化学燃料预冷的若干技术方法,致力于提高预冷涡轮组合发动机总体性能,为高超声速组合发动机的发展提供新的思路和方向。预冷涡轮组合发动机技术是高超声速飞行领域的关键创新。通过不断优化预冷器的设计、提高换热效率,同时考虑到结构紧凑性和重量管理,能显著提升发动机性能。研究显示,采用先进的预冷技术能够拓展飞行马赫数,实现更高的燃料效率和性能。尽管技术挑战依然存在,如氢脆问题和预冷器的抗结冰需求,未来的研究将继续探索新的材料和设计方案,以克服这些难题。总体上,预冷涡轮组合发动机技术代表了空天飞行器推进系统的未来方向,预示着在高速飞行和可重复使用空天飞行器方面的重大突破。
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关键词
高超声速发动机
预冷组合循环发动机
预冷器
射流预冷
化学预冷
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Keywords
hypersonic engine
precooled combined cycle engine
precooler
jet precooling
chemical precooling
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分类号
V235.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名SABRE预冷器计算模型及其在整机模型中的应用
被引量：7
- 3
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作者
高远
陈玉春
史新兴
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机构
西北工业大学动力与能源学院
中国航天科工飞航技术研究院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期2485-2493,共9页
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文摘
为实现发动机方案设计阶段预冷器的快速设计与评估,建立了预冷器准二维快速评估模型。将SABRE预冷器的几何结构简化为一个扇环形区域,沿径向和周向将该区域划分为二维节点。应用守恒方程及传热关联式完成单个节点计算,再求解节点矩阵的平衡方程组,计算内外流体特定节点上参数的二维分布,得到预冷器出口参数。将模型嵌入发动机总体性能程序中,实现了发动机设计及非设计点的预冷器性能计算的功能。与文献数据对比表明,预冷器模型传热计算误差<5%,摩擦阻力误差<10%。整机计算结果显示,Ma=0~5时,预冷器空气侧温降为143~932K,温降随飞行马赫数升高单调上升。预冷器传热有效度为0.896~0.945,空气侧总压恢复系数为0.852~0.904。
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关键词
预冷组合循环发动机
预冷器设计
性能计算
非设计点
传热
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Keywords
Precooled combined cycle engine
Precooler design
Performance calculation
Off design
Heat transfer
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分类号
V236
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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