本文關鍵詞：燃氣發(fā)生器點火與燃燒性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 本文通過理論分析、試驗研究和數(shù)值模擬等方法研究了燃氣發(fā)生器的點火特性與燃燒性能,發(fā)現(xiàn)了影響直接燃燒式三組元燃氣發(fā)生器點火特性與燃燒性能的關鍵因素及其影響規(guī)律,提出了改善燃氣發(fā)生器點火特性與提高燃氣發(fā)生器燃燒性能的方法,并得到了試驗驗證。研究結(jié)果加深了對燃氣發(fā)生器內(nèi)部工作過程的理解,對燃氣發(fā)生器的應用和優(yōu)化設計有重要指導意義。 通過理論分析指出了燃氣發(fā)生器研究的重點與難點,確定了燃氣發(fā)生器研究的主要內(nèi)容。分析表明:水的加入在降低燃燒室溫度的同時,也顯著降低了燃氣發(fā)生器的點火與燃燒性能;氧氣/Lf80燃氣發(fā)生器燃燒效率與液滴蒸發(fā)速率密切相關;氣體流速大導致火焰難以在燃燒室內(nèi)穩(wěn)定,是空氣/ Lf80-01燃氣發(fā)生器點火困難的主要原因。 采用理論分析與試驗研究方法,研究了影響燃氣發(fā)生器點火性能的主要因素及其影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:點火溫度對火炬點火器的點火能力有重要影響;燃氣發(fā)生器點火困難的根本原因在于水的加入使化學反應與火焰?zhèn)鞑ニ俾蚀蠓陆怠亩鴮е禄鹧娌蝗菀追�(wěn)定;點火熱氣流溫度、燃料含水量、燃燒室內(nèi)氣體流速、余氧系數(shù)、總流量等因素對燃氣發(fā)生器點火性能影響很大。在此研究基礎上,提出了合適的點火方案,可以保證燃氣發(fā)生器具有非常高的點火可靠性。 通過試驗研究和數(shù)值模擬方法研究了氧氣/Lf 80燃氣發(fā)生器的燃燒性能。通過試驗研究了噴嘴結(jié)構(gòu)、燃料含水量、擾流環(huán)、余氧系數(shù)和總流量等因素對燃氣發(fā)生器燃燒性能的影響,結(jié)合數(shù)值計算結(jié)果分析了燃氣發(fā)生器燃燒過程的特點,以及擾流環(huán)對燃氣發(fā)生器燃燒過程的影響。研究結(jié)果表明:水的加入對燃燒室的降溫作用明顯,整個燃燒室內(nèi)溫度較低;液滴蒸發(fā)速率是影響燃氣發(fā)生器燃燒效率的關鍵因素,提高燃氣發(fā)生器燃燒效率的主要方法是改善液滴的蒸發(fā)。通過改進噴嘴結(jié)構(gòu)、降低燃料含水量、在燃燒室內(nèi)安裝擾流環(huán)等措施均顯著提高了燃燒效率,其中在燃燒室內(nèi)安裝擾流環(huán)還可以提高燃氣發(fā)生器的燃燒穩(wěn)定性。
【關鍵詞】：三組元燃氣發(fā)生器 點火特性 燃燒性能 噴嘴結(jié)構(gòu) 余氧系數(shù) 燃料含水量 擾流環(huán)
【學位授予單位】：國防科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TK471
【目錄】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 緒論13-24
• 1.1 研究背景和意義13-14
• 1.2 燃氣發(fā)生器的分類與研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 單組元燃氣發(fā)生器14-15
• 1.2.2 兩組元燃氣發(fā)生器15-17
• 1.2.3 三組元燃氣發(fā)生器17-19
• 1.3 直接燃燒式三組元燃氣發(fā)生器工作過程分析19-22
• 1.3.1 水的加入對燃氣發(fā)生器點火性能的影響分析19-21
• 1.3.2 水的加入對燃氣發(fā)生器燃燒性能的影響21-22
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容22-24
• 第二章 試驗研究基礎24-41
• 2.1 燃氣發(fā)生器24-31
• 2.1.1 點火器24-25
• 2.1.2 噴注器25-27
• 2.1.3 燃燒室與噴管27-28
• 2.1.4 火焰穩(wěn)定器28-30
• 2.1.5 燃氣發(fā)生器工作參數(shù)30-31
• 2.2 試驗系統(tǒng)31-33
• 2.1.1 試驗臺架32
• 2.1.2 燃氣發(fā)生器系統(tǒng)32
• 2.1.3 供應系統(tǒng)32
• 2.1.4 測控系統(tǒng)32-33
• 2.3 試驗研究方案33-40
• 2.3.1 試驗研究目標33
• 2.3.2 試驗研究內(nèi)容33-34
• 2.3.3 試驗研究方法34-40
• 2.4 小結(jié)40-41
• 第三章 點火特性試驗研究41-54
• 3.1 火炬點火器研究41-44
• 3.1.1 火炬點火器試驗結(jié)果41-42
• 3.1.2 點火能量計算42-44
• 3.1.3 提高點火能量的措施與分析44
• 3.2 氧氣/Lf80 燃氣發(fā)生器點火性能試驗研究44-48
• 3.2.1 點火結(jié)果介紹45
• 3.2.2 點火溫度、流量和能量對燃氣發(fā)生器點火性能的影響45-46
• 3.2.3 燃料含水量對燃氣發(fā)生器點火延遲的影響46-47
• 3.2.4 點火策略47-48
• 3.3 空氣/ Lf80-01 燃氣發(fā)生器點火特性研究48-53
• 3.3.1 點火特性簡要介紹48
• 3.3.2 點火特性試驗結(jié)果分析48-52
• 3.3.3 點火問題解決方案52-53
• 3.4 小結(jié)53-54
• 第四章 氧氣/Lf80 燃氣發(fā)生器燃燒性能試驗研究54-66
• 4.1 燃燒性能評價與改進方法54-55
• 4.1.1 燃燒性能評價方法54
• 4.1.2 提高燃燒效率的方法54-55
• 4.1.3 提高燃燒穩(wěn)定性的方法55
• 4.2 余氧系數(shù)和推進劑總流量對燃燒效率的影響55-57
• 4.2.1 余氧系數(shù)對燃燒效率的影響55-56
• 4.2.2 推進劑總流量對燃燒性能的影響56-57
• 4.3 喉部尺寸對燃燒效率的影響57-58
• 4.4 噴嘴結(jié)構(gòu)對燃氣發(fā)生器燃燒效率的影響58-62
• 4.4.1 燃料壓降58-59
• 4.4.2 氧氣壓降59-60
• 4.4.3 噴嘴縮進60-61
• 4.4.4 噴嘴數(shù)量61-62
• 4.5 燃料含水量對燃燒效率的影響62
• 4.6 擾流環(huán)及其安裝位置對燃燒性能的影響62-65
• 4.6.1 擾流環(huán)及其安裝位置對燃燒效率的影響62-63
• 4.6.2 擾流環(huán)對燃燒穩(wěn)定性的影響63-65
• 4.7 小結(jié)65-66
• 第五章 燃燒過程數(shù)值模擬66-80
• 5.1 基本假設66
• 5.1.1 液滴蒸發(fā)過程基本假設66
• 5.1.2 噴霧燃燒過程基本假設66
• 5.2 控制方程和物理模型66-73
• 5.2.1 控制方程66-71
• 5.2.2 物理模型71-73
• 5.3 數(shù)值計算方法73-74
• 5.3.1 網(wǎng)格生成73
• 5.3.2 定解條件73-74
• 5.4 數(shù)值計算結(jié)果分析74-79
• 5.4.1 燃氣發(fā)生器燃燒室流場分析74-77
• 5.4.2 擾流環(huán)的安裝對燃燒室流場的影響77-79
• 5.5 小結(jié)79-80
• 第六章 結(jié)束語80-82
• 致謝82-84
• 參考文獻84-91
• 作者在學期間取得的學術成果91

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 郭敬;孔凡超;胡旭坤;趙宏;;蒸汽發(fā)生器泵壓供水方式試驗研究[J];導彈與航天運載技術;2011年06期

2 席文雄;李清廉;康忠濤;鐘戰(zhàn);王振國;;含水乙醇燃燒的對沖擴散火焰數(shù)值研究[J];國防科技大學學報;2011年04期

3 翟小飛;周進;賴林;;N_2O/C_7H_8單噴嘴燃氣發(fā)生器試驗研究[J];國防科技大學學報;2011年04期

4 張新橋;李清廉;康忠濤;;空氣/煤油/水燃氣發(fā)生器點火特性試驗[J];國防科技大學學報;2013年04期

5 趙宏;張海棟;孫小麗;鄭鑫;;大流量火箭蒸汽發(fā)生器試驗研究[J];推進技術;2013年08期

6 康忠濤;李清廉;張新橋;;基于V型槽的空氣/煤油燃氣發(fā)生器火焰穩(wěn)定方法研究[J];推進技術;2013年09期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張新橋;空氣/煤油/水燃氣發(fā)生器點火特性與燃燒性能研究[D];國防科學技術大學;2011年

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本文編號：290817