预冷却引射系统性能一维分析

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1、预冷却引射系统性能一维分析张建强1,2王振国1,2李清廉2徐万武2邹建军2（1.国防科学技术大学高超声速冲压发动机技术重点实验室，湖南长沙410073；2.国防科学技术大学航天科学与工程学院，湖南长沙410073）摘要：根据引射器的一维设计理论，二次流在进入混合室之前进行预冷降温可以提高引射效率，增大引射系数；但引入预冷器同时引起流动损失，需要对引射系统进行性能评估。本文针对设有预冷器的引射系统，应用一维理论分析预冷对系统性能的影响，重点分析了预冷增强效果与流阻减弱效果对引射效率作用。研究发现：1、预冷器对引射系统同时带来冷却增强作用和流阻减弱作用，横截面积和换热面积是主要影响因

2、素；2、预冷器存在临界横截面积，横截面积大于临界值时，换热面积越大，引射性能越高；反之，换热面积越大，引射性能越低；3、等压混合引射方案比等截面混合方案性能高，前者引射系数比后者大60%，预冷却能够有效提高引射性能，尤其是等截面混合引射方案，性能提高可达35.5%，等压混合方案性能提高13.6%。关键词：一维分析；预冷增强；流阻减弱；临界横截面积中图分类号：V435文献标志码：A文章编号：One-dimensionalanalysisofperformanceofejectorwithprecoolingZhangJian-qiang1,2,WangZhen-guo1,2,LiQ

3、ing-lian2,XuWan-wu2,ZouJian-jun2(1.ScienceandTechnologyonScramjetLaboratory,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China;2.CollegeofAerospaceScienceandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Accordingtoone-dimensiondesigntheoryofejector,co

4、olingthesecondaryflowbeforeitentersmixingchambercouldpromotetheejectefficiencyandincreasetheejectefficient;butflowlossisbroughtwiththeadditionofprecooler,sotheperformanceevaluationofejectorisnecessary.Thepaperlooksontheejectorwithprecooler,analyzestheeffectofprecoolertoperformanceofsystemthro

5、ughtheone-dimensiontheory,especiallyonintensifyingeffectofprecoolingandweakeningeffectofresistancetoejectefficiency.Theresearchresultsindicatethat:1.Precoolerbringseffectsofintensifyingeffectofprecoolingandweakeningeffectofresistance,crosssectionareaandheattransferareaoftheprecoolerarethedomi

6、natingfactors;2.Crosssectionareaoftheprecoolerhasacriticalvalue,whenthecrosssectionareaisbiggerthancriticalvalue,ejectperformanceimproveswiththeincreaseofheattransferarea,otherwiseitworsen;3.Ejectperformanceoftheequivalentpressuremixingschemeisbetterthantheequivalentareamixingscheme,ejecteffi

7、cientoftheformeris60%higherthanthelatter,precoolingimprovesejectperformanceeffectively,especiallyfortheequivalentareamixingscheme,theperformanceisheightenedfor35.5%,andfortheequivalentpressuremixingschemeis13.6%.Keywords:one-dimensionalanalys