直连式脉冲爆震发动机性能试验研究

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1、第3卷第4期航空工程进展Vo1．3No．42012年11月ADVANCESINAER0NAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGNOV．2012文章编号：1674—8190(2012)04—492—05直连式脉冲爆震发动机性能试验研究王治武，陈星谷，郑龙席(西北工业大学动力与能源学院，西安710072)摘要：为了掌握脉冲爆震发动机起爆和推进性能，基于汽油／空气脉冲爆震发动机模型机直连试验，开展不同工作频率下的起爆和推进性能试验研究结果表明：模型机能在0～35Hz范围内快速起爆、稳定工作，爆燃向爆震转变距离约0．9m。随着工作频率的提高，平均

2、推力成线形增大，但平均推力增加的斜率随着频率的升高有所降低。随着频率提高，体积比冲和混合物比冲均逐渐增加，趋势类似；频率25Hz时的体积比冲和混合物比冲最高。燃油比冲随着频率提高显著增加，单位燃油消耗率则逐渐降低；频率超过25Hz时，燃油比冲和单位燃油消耗率变化不大。关键词：脉冲爆震发动机；直连式；平均推力；比冲；燃油消耗率中图分类号：V231文献标识码：AExperimentalInvestigationonthePerformanceofaDirect—connectedPulseDetonationEngineWangZhiwu，ChenXinggu

3、，ZhengLongxi(SchoolofPowerandEnergy，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：InordertOpredominatetheperformanceofdetonationinitiationandpropulsion，basedonthedirect—connectedtestofagasoline／airpulsedetonationengine(PDE)mock-up，thecorrespondingdetonationinitiat

4、ionandpropulsionexperimentsatdifferentoperationfrequenciesarecarriedout．Theresultsindicatethatdetona—tionsarefullydevelopedquicklyinthePDEmock-upattheoperationfrequencyrangeof0-35Hz，inwhichthedeflagrationtodetonationtransition(DDT)distanceisabout0．9m(fromtheignition)．Astheoperatio

5、nfre—quencyincreases，thePDEaveragethrustincreaseslinearlywhiletheincreasingslopedecreasesslightly．Thevolumespecificimpulseandmixturespecificimpulseareofthesimilarchangetrendwiththeoperationfrequen—cy．Themaximumvaluesofvolumespecificimpulseandmixturespecificimpulsearebothobtainedat

6、theopera—tionfrequencyof25Hz．Meanwhile，thefuelspecificimpulseincreasesdramaticallyandthespecificfuelcon—sumptiondecreasesgradually．Whentheoperationfrequencyexceeds25Hz，thefuelspecificimpulseandspe—cificfuelconsumptionchangsslightly．Keywords：pulsedetonationengine；direct-connected；a

7、veragethrust；specificimpulse；specificfuelconsumption称PDE)是一种利用间歇式或脉冲式爆震波产生0引言的高温、高压燃气来获得推力的新概念发动机l1]。其主要优点在于爆震燃烧过程非常迅速，能产生很脉冲爆震发动机(PulseDetonationEngine，简大的能量密度，是一种有发展前途的推进技术。而实际应用中由于体积和重量限制，脉冲爆震发动机需要使用液体燃料l_4]。因此，气液两相脉冲爆震发收稿日期：2012—06—05；修回日期：2012—07—25动机的研究对于加快PDE的研究步伐具有更为直基金项目：

8、陕西省自然科学基金(s2O1OJC366O)高等学校博士学科点专项