双模态超燃冲压发动机隔离段性能的需求分析

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1、第4卷第3期2013年8月航空工程进展ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGV01．4No．3Aug．2013文章编号：1674—8190(2013)03—369一07双模态超燃冲压发动机隔离段性能的需求分析徐杰，陈玉春，王晓东，李洁，黄兴(西北工业大学动力与能源学院，西安710072)摘要：为研究双模态超燃冲压发动机的燃烧室一隔离段共同工作过程，分析不同模态下燃烧室对隔离段的性能需求，在基于集总参数方程的超燃冲压发动机性能计算模型的基础上，提出计算燃烧室一隔离段流量平衡的临界能量法，并编制相应的计算程序，实现双模态超

2、燃冲压发动机各种模态的隔离段和燃烧室的流量平衡计算，计算在不同的模态下隔离段和燃烧室的一维流动参数，进而获得隔离段的性能需求，计算飞行马赫数4．o到7．o时的I临近堵塞边界的最大供油量与隔离段最大激波链长度。结果表明：临界能量法正确有效，能完成燃烧室一隔离段流量匹配计算；高飞行马赫数下的堵塞模态的隔离段激波链长度较长，应作为隔离段的工程设计中所参考的重要因素。关键词：双模态超燃冲压发动机；隔离段；工作模态；集总参数方程；临界能量法中图分类号：V235．113文献标识码：AAnalysisofIsolatorPerformanceRequirementforDual—

3、modeScraInjetXuJie，ChenYuchun，WangXiaodong，LiJie，HuangXing(SchoolofPowerandEnergy，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Forstudyingcombustor．is01atormatchingofdual—modeScramjetandanalyzingtheperformancere—quirementofisolatorindifferentmode，basedonlumpedparamete

4、requationsforperformancecomputationofscramjet，thec“ticalenergymethodispresentedforcomputationofmassflowbalancebetweenisolatorandcombustor，thecomputationmodelof!；cranljetisbuilt，andthecorrespondingcomputerprogramisdeveloped，thedual—modeScramjetperformanceandmassflowbalanceindifferentmod

5、earecomputedandanalyzed，onedimensionflowparametersofisolatorandcombustoraregainedandstudiedindifferentmode，andtheisolatorperformancerequirementofScramjetarefound．Themaximumfuelmassflowandis01atorseparatelengthnearchokingmarginiscomputedwhenflightMachnumberMao一4．O～7．O．Thecomputationresu

6、ltsshowthatcriticalenergymethodiscorrectandeffectiveanditcanbeusedforcomputationofmassnowbalancebetweeniSolatorandcombustor，theisolatorshockwavechainlengthismuchlongerwhentheScranljetoperatesinchokingmodeathighflightMachnumber，anditshouldbetakenintoconsiderationforengineeriI培designofis

7、olator．KeywordS：dual—modeScraInjet；isolator；operationmode；lumpedparameterequations；criticalenergymethod0引言隔离段是双模态超燃冲压发动机(Dual—ModeScramjet)十分重要的部件之一阻引，位于进气道和燃烧室之间，通常设计为等截面或微扩张构型。隔收稿日期：20120906；修回日期：2012—10一23通信作者：徐杰，xu0550@163．com离段的主要作用是承受下游燃烧的反压变化而不影响上游进气道的流态，避免进气道不起动现象。隔离段、燃烧室设计和性