液膜冷卻是液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的一種重要的冷卻方式,具有冷卻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、冷卻能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),一般與其他冷卻方式結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻。液膜冷卻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱防護(hù)可靠性和發(fā)動(dòng)機(jī)比沖均有重要的影響。通過(guò)追蹤國(guó)內(nèi)外液膜冷卻研究現(xiàn)狀,從液膜的形成、中心氣流對(duì)液膜的夾帶作用、液膜冷卻分析模型以及液膜冷卻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響等方面,梳理了液膜冷卻的研究文獻(xiàn),總結(jié)了當(dāng)前研究中存在的不足,并從冷卻劑注入結(jié)構(gòu)、中心氣流對(duì)液膜夾帶特性、液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)液膜冷卻計(jì)算方法和推力室冷卻結(jié)構(gòu)/技術(shù)方案等方面提出研究展望。

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圖8液膜冷卻過(guò)程示意圖

推力室液膜冷卻過(guò)程十分復(fù)雜,涉及到液膜相變蒸發(fā)、燃?xì)廨椛�、�?duì)流傳熱等過(guò)程,如圖8所示。一般將液膜冷卻各個(gè)過(guò)程的子模型聯(lián)合起來(lái)建立液膜冷卻分析模型,從而研究液膜冷卻過(guò)程。Stechman[32]采用了修正的Bartz[33]法計(jì)算燃?xì)馀c液膜之間的對(duì)流換熱系數(shù),液膜與壁面之間的對(duì)流....

圖1冷卻劑注入方式

為了在推力室內(nèi)形成液膜,可將推進(jìn)劑以多種方式注入推力室內(nèi)壁面。推進(jìn)劑既可以從推力室頭部也可以從身部壁面注入,形成液膜[6],一般注入形式是經(jīng)由孔、槽縫沿壁面切向注入或者冷卻射流撞擊壁面形成液膜;推進(jìn)劑也可以通過(guò)多孔介質(zhì)壁面滲透形成液膜[7]。對(duì)于某些小型發(fā)動(dòng)機(jī),不會(huì)專門設(shè)置冷卻劑....

圖2液膜流動(dòng)分析中采用的符號(hào)及坐標(biāo)系

液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)液膜冷卻的設(shè)計(jì)希望液膜沿著推力室周向均勻分布,以實(shí)現(xiàn)良好的推力室熱防護(hù)。但是對(duì)于軌姿控發(fā)動(dòng)機(jī)一類的小推力液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),冷卻劑一般通過(guò)距離相隔較遠(yuǎn)的離散孔流出形成射流,射流撞擊壁面鋪展形成液膜,液膜在壁面分布相對(duì)不均勻。對(duì)于射流撞壁鋪展形成液膜這種液膜形成方式,液膜....

圖3不同入射角度下液膜形態(tài)

在試驗(yàn)研究方面,李平[13]采用與偏二甲肼表面張力系數(shù)相近的無(wú)水酒精作為實(shí)驗(yàn)介質(zhì),通過(guò)收集液流的方式研究了單股射流擊壁后的流動(dòng)分布與射流參數(shù)之間的關(guān)系,包括了射流擊壁角度、射流直徑和射流速度對(duì)壁面液膜相對(duì)流量分布的影響。為了研究射流的間距對(duì)壁面上液膜相對(duì)流量分布的影響,測(cè)量了三孔....

本文編號(hào)：3945077