液体亚燃燃烧室点火装置工作特性数值研究

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1、第39卷第6期2013年12月火箭推进JOURNALOFROCKETPROP[yLSIONV01．39．№．6Dec．2013液体亚燃燃烧室点火装置工作特性数值研究陈博1，林木2，吴宝元1，刘志让3(1．西安航天动力研究所，陕西西安710100；2．中国航天科技集团公司，北京100048；3．航天推进技术研究院，陕西西安710100)摘要：基于气体动力学和计算流体力学的相关理论，采用CFD—ACE+流场计算软件，对液体亚燃燃烧室点火装置单独工作时的稳态流场进行了数值模拟。在试验验证的基础上分析了点火器室压、点火导管内径和导管的结构形式对火焰点火性能

2、的影响。结果表明：'-3点火器室温和燃气流量恒定时，若保持管道的扩张比不变，选用较低室压的点火器更利于点火；在一定范围内增大导管内径可以提高火焰的点火性能；燃气在直管内的流动损失较小，出口射流的速度较高，穿透深度较大，带弯头的点火导管出口火焰特征类似，有无弯头对火焰的影响很大，而角度差异产生的影响很小。关键词：液体亚燃燃烧室；点火装置；火焰点火性能；稳态流场；数值模拟中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2013)06—0006—06Numericalstudyonigniterperformanceofliquid

3、ramjetcombustorCHENB01，LINMu2，WUBao-yuanl，LIUZhi—ran93(Xi’anAerospacePropulsionInstitute，Xi’an710100，China；2．ChinaAerospaceScienceandTechnologyCorporation，Beijing100048，China；3．AcademyofAerospacePropulsionTechnology，Xi’an710100，China)Abstraot：Basedongasdynamicsandcomputational

4、fluidmechanics，thenumericalsimulationofthesteady-stateflowfieldofigniterworkingindependentlyintheliquidrarnjetcombustorwascon—ductedwithCFD—ACE+software．Influencesofchamberpressureinigniter，ignitiongasflowpipe’Sinnerdiameteranditsstructureontheflameignitionperformancewereanaly

5、zedonthebasisoftestvalidation．Theanalyzedresultshows：undertheconditionsofconstantignitertemperatureandgasflowrate，lowerchamberpressureinigniterismorebeneficialtoignitionifpipeexpansionratiore—mainsunchanged；ifthepipeinnerdiameterisincreasedwithinlimits，theignitionperformanceof

6、flamecanbeimproved；ifgasflowsthroughthestraightpipeithaslessflowloss；thehigherthegasjetflowvelocityattheoutletis，thebiggerthepenetrationdepthappears；theelbowinthepipehas收稿日期：2013--02—13；修回日期：2013—10—24基金项目：国家863项目(2010AA702307)作者简介：陈博(1988--)，女，硕士研究生，研究领域为液体亚燃冲压发动机燃烧室第39卷第6期陈博

7、，等：液体亚燃燃烧室点火装置工作特性数值研究7moreinfluenceonflameproperty，buttheelbowanglehaslessinfluence．Keywords：liquidramjetcombustor；igniter；flameignitionperformance；steady-stateflowfield；numericalsimulation0引言对于需要借助外部能源起动的发动机而言，点火装置的可靠工作以及点火过程的顺利实现是整个系统正常工作的先决条件。特别是目前正迅速发展的整体式冲压发动机，由于其设计飞行马赫数

8、越来越高，工作空域越来越广，一体化要求也越来越苛刻，使得点火起动问题日益突出㈣。冲压发动机的点火方式有很多种，包括预燃室点