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两级入轨RBCC等动压助推弹道设计与推进剂流量分析被引量：8: 2013年; 火箭基组合循环(RBCC)发动机的性能与飞行器相互耦合,导致RBCC发动机的设计研制需要针对相应的飞行弹道。对RBCC飞行器助推段等动压弹道设计方法进行研究,根据动力学和运动学方程式,提出了基于高度步长的等动压轨迹计算方法。利用提出的助推段轨迹设计方法建立了弹道计算程序,进行了以RBCC作为第一级动力的两级入轨飞行器助推段(Ma=0～8)飞行弹道仿真;根据仿真结果,采用遗传算法/序列二次规划联合优化策略,以推进剂最省为目标对非等动压爬升段RBCC发动机最优流量控制方案进行了研究。计算结果表明,所建模型及计算方法考虑了发动机与飞行轨迹的耦合作用,可用于RBCC助推段弹道设计;整个助推段推进剂消耗占飞行器起飞质量的55%,推进剂消耗主要发生在非等动压飞行段,非等动压段与等动压段的消耗量之比为2.3;经弹道优化后的推进剂利用率提高了3.5%;在引射模态(Ma=0～2.5)最优的一次火箭的调节比为4.3,一次火箭进入亚燃模态后要迅速节流,最低流量需求发生在引射/亚燃模态转换期间。; 薛瑞胡春波吕翔秦飞; 关键词：火箭基组合循环弹道优化

不同聚集因素对燃烧室凝相颗粒粒度分布的影响被引量：2: 2012年; 设计了一种凝相颗粒收集装置,可对燃烧室内不同聚集状态下的粒子进行完整的收集,并对颗粒的形态影响较小。针对HTPB推进剂,开展了不同流通面积和颗粒浓度条件下的粒子收集实验,利用扫描电镜和激光粒度分析仪,对收集到的粒子进行了分析。结果表明,不同聚集状态下的凝相颗粒粒径均分布在0.1～200μm之间,随着流通面积的减小,小于3μm的颗粒逐渐减少,3～10μm之间的颗粒变化不大,大于10μm的颗粒逐渐增加,颗粒平均粒径d43和d50均逐渐增大,且d43和d50的变化率也逐渐增加;随着颗粒浓度的增加,颗粒平均粒径d43和d50增大较明显。; 夏盛勇胡春波张胜敏薛瑞徐义华; 关键词：固体火箭发动机粒度分布

RBCC隔离段射流-激波系数值研究: 隔离段波系及性能关系到进气道起动及燃烧室的燃烧模式，对上下游流道性能有很大影响.宽范围马赫数工作条件下RBCC发动机其中心支板及高速一次射流的引入使隔离段波系结构更为复杂多变.本文采用耦合隐式求解方法，湍流模型选择Men...; 薛瑞何国强胡春波魏祥庚

高马赫数来流超燃冲压发动机燃烧流场分析被引量：13: 2017年; 以模拟自由来流马赫数12的地面试验氢燃料超燃冲压发动机为研究对象,应用商用计算流体力学软件CFD++;针对高马赫数来流下的超燃冲压发动机的典型流场结构、空间释热分布、预混/非预混燃烧模式和火焰稳定机理开展了分析研究。计算中采用7组分、9反应步的氢气/氧气动力学模型,使用壁面函数结合两方程剪应力输运模型,基于雷诺时均化方法开展计算,数值结果与试验数据相符较好。1)验证了CFD++软件在高马赫数来流下的适用性和计算精度;2)分析了高超声速来流下的燃烧室流场特征;3)获得了高马赫来流条件下的发动机燃烧效率、释热区间、预混/非预混燃烧模式的空间分布规律;4)为进一步开展高马赫数下的发动机精细化流场计算和多尺度燃烧过程研究提供了重要依据。; 张时空李江黄志伟秦飞薛瑞; 关键词：超燃冲压发动机高马赫数燃烧模式数值模拟

高温热环境下EPDM绝热材料炭层表面相态试验被引量：2: 2011年; 为了解EPDM绝热材料烧蚀过程中炭化层表面相态,以及在热态环境下炭化层的抗冲击结构特点,设计了一种表面碰撞试验装置。利用设计的试验装置,在含铝5%的复合推进剂燃气环境中,对一种EPDM绝热材料进行了炭化层表面相态探测试验,清晰地获得了撞击后的炭化层表面形貌。试验结果分析表明:在本研究条件下,EPDM绝热材料炭层表面基本上是以固态形式存在,没有较厚液态层存在的迹象;在高温燃气环境下,受到冲击后的表面炭化层会产生脆裂,影响其烧蚀性能。试验结果可为EPDM绝热材料烧蚀机理研究和烧蚀模型建立提供有力的试验支持。; 薛瑞刘佩进王书贤; 关键词：固体火箭发动机 EPDM

水蒸气对非预混燃烧室NOx排放数值模拟研究被引量：3: 2015年; 为研究水蒸气的混入对实际工作条件下的涡轮发动机燃烧室流场及NOx排放分布影响,采用Laminar flamelet燃烧模型对不同水蒸气含量下的煤油燃烧进行三维数值模拟。湍流及燃烧模型采用DLR-A湍流非预混射流火焰模型实验进行校验。燃烧室的计算结果表明,水蒸气的混入会减少燃烧室高温火焰燃烧区的尺寸和温度,流场的构型变化不大。通过OH基的组分分布及含量变化分析可知,在本文计算参数范围内,水蒸气会促使燃烧反应向下游移动。在起飞工作条件下,水蒸气进入燃烧室时其组分稀释及热沉为主要作用,化学反应的促进燃烧放热相对较小。当水蒸气的质量分数达到15%时,可减少约95%的NOx排放量。; 薛瑞胡春波石硕Pericle Pilidis; 关键词：燃烧室湍流流场

RBCC隔离段气动特性及与燃烧室相互作用研究: 火箭基组合循环(RBCC,Rocket Based Combined Cycle)推进系统是实现单级入轨及两级入轨的最佳动力方案之一,其火箭射流引入使发动机具有零速启动的全弹道飞行优势。对于实际的高超声速飞行过程而言,双...; 薛瑞; 关键词：模态转换激波串

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薛瑞