低功率电弧加热发动机的热效率

低功率电弧加热发动机的比冲较小,提高发动机效率对于低功率电弧加热发动机的成功应用十分重要。该文在原有电弧加热发动机基础上进行改进,设计了覆盖发动机阳极的环形空腔,形成再生冷却通道。实验中采用氩为推进剂,在典型工况下将发动机的比冲和效率与原电弧加热发动机进行对比。当发动机的工作电流从4A增大至12A时,原发动机的比冲为980~1323Ns/kg,新发动机比冲为1450~1627Ns/kg。相同工况下,原发动机效率为21%~23%,新发动机效率为32%~53%。实验结果说明再生冷却技术能显著提高低功率电弧加热发动机的效率。     

乳化油柴油机中不存在微爆现象

基于微爆发生的判别式, 提出了柴油机中不可能再发生微爆的新观点. 从多组分油滴的控制方程出发, 给出了乳化油滴直径变化与水和油的蒸发速度的关系. 由于水的蒸发速度要比油快得多, 因此水分将很快就蒸发掉, 它也能使大油滴变成小油滴, 这才是油掺水强化燃烧的真正原因. 应该看到, 由于实验条件所限, 在文献中前人所做的工作, 其油滴尺寸都较大(约d₀≥200 μm), 在这样大的油滴尺寸条件下, 确有微爆发生. 我们通过研究发现, 油滴直径太小后不可能再发生微爆, 在柴油机中的情况就是如此.     

不同燃料超声速燃烧室准一维计算模型

快速高效的准一维计算是超燃冲压发动机设计的重要研究方法。该文发展建立了适用于气态或液态燃料、包含隔离段结构、跨声速工况的准一维通用计算模型。该模型以Euler方程组作为基本控制方程,综合考虑了燃烧室截面面积变化、液态燃料蒸发相变、燃料质量添加、摩擦力项以及隔离段内斜激波串结构对流动的影响等因素。依次以NAL氢燃料发动机实验、气态煤油燃料发动机实验和液态煤油燃料发动机实验等3个不同燃料实验作为验证算例对模型进行考核,计算结果与实验数据均吻合良好,验证了模型的有效性和准确性。该模型可进一步应用于各类燃料的超燃冲压发动机燃烧室结构及工作参数的设计与优化等研究工作。