三组元空气加热器的缩尺试验研究

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1、第42卷第l期火箭推进Vol-42．№．12016年2月JoURNALoFRocl(ETPRoPULsIoNFeb．2016三组元空气加热器的缩尺试验研究李小平1’2肖虹2，吕发正2(1．西北工业大学，陕西西安710072；2．西安航天动力研究所，陕西西安710100)摘要：为了突破冲压发动机地面试验系统关键组件空气加热器稳定燃烧的关键技术，提出了一种液氧／酒精，空气三组元高效稳定的组织燃烧技术，对该加热器技术方案进行了缩尺试验研究，并验证了不同的空气流量比例对加热器点火特性和燃烧特性的影响。试验表明，该加热器具有点火可靠、启动迅速、燃烧稳定和大

2、范围变工况的工作能力以及燃烧效率最高达到O．98的燃烧特性。研究发现，当加热器的空气流量比例由40％增加到70％时，并没有对点火启动特性和燃烧稳定性产生不利的影响，但是引起燃烧效率下降了0．03。从侧面验证了在液体火箭发动机燃烧器中增加少量的空气可以提高燃烧稳定性和燃烧效率。关键词：三组元空气加热器；缩尺试验；燃烧效率中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(20l6)01～0026—07IIⅣestigationonsub·scaletestofatri—propellantairheateruxiaopin91一，

3、xIAOHon矿，Lc】F劢len矛(1．Nonll、ⅣestP01)rtecllIlicalU-niVersi饥Xi’姐7l0072，China；2．)【i’锄AcrospacePropulsionhlstitute，Xi’觚710100，China)Abs啪lct：h1ordertomasteI’t11ekcytechIl0109)rofs组blecombustionoftheairheateI’whichisakeyunitofralnjetgro岫dtestsyStem，anewtechnicalschemeoftri-propellan

4、t(1iquidoxygeIl／alcohol／air)airheaterisproposedsoastorealizehigh—emciencystablecombustion．Thesub—scaletestf’ormetec量lIlicalschemeofttleairheaterwasrese棚『Ched．TheefI’ectsofdiabrentairnowproportiononignitioncharacteristic锄dcombustionperf．omlanceoftheheaterwereVerified．Theexperi

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7、ciency收稿日期：2015—08一13；修回日期：2015-08—29基金项目：国家863项目(2012AA702302)作者简介：李小平(1970一)，男，博士，研究员，研究领域为液体火箭发动机热结构和冲压发动机地面试验第42卷第1期李小平，等：三组元空气加热器的缩尺试验研究望O引言地面试验研究是冲压发动机研制的重要技术途径【l_引，冲压发动机地面试验主要包括直连试验和自由射流试验。直连试验主要用于发动机燃烧室或燃烧部件的性能研究，自由射流试验主要用于发动机整体(含进气道、燃烧室、供油系统和尾喷管)的性能研究，或者发动机与飞行器的匹配性研究

8、。两种地面试验研究都需要专门的试验设备，在冲压发动机高马赫数试验研究时，需要地面试验设备为发动机提供一定总压和总温、以及氧气含量与空气近