煤油／空气脉冲爆震发动机气动阀研究

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气动阀式脉冲爆震发动机推力因数

气动阀式脉冲爆震发动机推力因数郑殿峰;杨义勇;王家骅【摘要】为了进一步研究脉冲爆震发动机(PDE)的有效推力,对影响有效推力的因数进行了研究.采用旋流式气动阀,在爆震管直径60 mm内成功实现了吸气式汽油/空气PDE的连续爆震燃烧.冷态状态下研究了PDE阻力和爆震管填充速度与冲压来流速度的关系,热态状态下研究了气动阀推力壁压力.对一个工作周期正反向推力和阻力的计算结果表明,PDE在频率10 Hz时就能产生连续有效推力,但实际很难测得冲压进气时的有效推力.对PDE获得连续有效推力因数的复杂技术系统进行研究,结果表明,PDE的工作频率、爆震强度、内外阻力是获得有效推力的决定因素,其中扰流器阻力是关键.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2011(043)001【总页数】4页(P130-133)【关键词】脉冲爆震发动机;气动阀;爆震波;有效推力【作者】郑殿峰;杨义勇;王家骅【作者单位】北京大学,能源与资源工程系,100871,北京;中国地质大学(北京)工程技术学院,100083,北京;南京航空航天大学能源与动力学院,210016,南京【正文语种】中文【中图分类】V235.22PDE是一种新概念发动机，呈周期性工作，其关键是如何获得有效推力.对于液体燃料气动阀式PDE，研究的难点是在最短距离和时间内形成可爆混气，因此，必须解决好燃油雾化、蒸发、掺混问题［1］.国外PDE使用液体燃料JP-10和氧气能够产生爆震波，频率为5 Hz，而采用JP-10和空气未能获得爆震波［2-3］.PDE主爆震室内的混气为JP-10和空气，预爆管内为JP-10和氧气，其最大工作频率为30 Hz，将进口温度提高到735 K，油珠的SMD约3 μm，且燃油蒸发率达到70%时才能得到良好的爆震波［4-6］.Matsuoka等［7］发展了计算冲量的半分析表达式，但没有考虑PDE内阻问题.文献［8］中采用了自带氧化剂，在爆震管内径为56 mm，成功实现了频率30 Hz爆震燃烧，并测得94.2 N的平均推力.文献［9］对内径180 mm、长2 m的液体燃料气动阀式PDE，采用压力传感器对推力进行了测量，在工作频率10 Hz时获得了605 N的平均推力，这些结果直接与测量手段有关.对于有效推力的测量和如何获得有效推力一直是研究的难点.而证明PDE产生连续有效推力的直观办法是工作的PDE在高速气流中能够推动滑动小车前行，但目前还没有得到实验验证，瞬时有效推力已由实验证实. 本文通过冷态与热态实验及计算证明，一定频率的PDE可以产生连续有效推力.在大量爆震燃烧研究的基础上，分析了PDE获得连续有效推力的诸多因数，为PDE 进一步研究提供参考依据.1 试验设备图1为PDE实验系统，由PDE样机、推力架、供气系统、供油系统、点火系统、采集系统组成. PDE长1.8 m，爆震管内径d=60 mm，采用冲压进气，爆震管内的冷态填充速度可为15～35 m/s，爆震波峰值压力由Kilite动态压力传感器(XTE-190-50)测量.爆震管内主要由气动阀、燃烧强化装置和堵塞比为44.5%的圆环型扰流器组成.通过滑动小车，由静态推力仪测量PDE的冲压进气阻力.图1 PDE爆震燃烧试验系统2 试验结果2.1 PDE冲压进气状态的冷态参数图2为冲压进气状态时PDE来流速度v1与爆震管冷态填充速度v2的关系曲线.由图2可知，PDE装旋流式气动阀和圆环型扰流器时，在不同数目扰流片时，v2与v1成线性关系，且v2/v1≈0.22，随扰流片数目增加，v2相应减小.因为气动阀堵塞比大，使进入气流旋转、收缩、变形，阻力系数大，而扰流器只是局部改变气流方向，阻力系数小.因此，气动阀是决定v2与v1比值的关键因数.图3为PDE阻力R与来流速度v1关系曲线，标识a、b分别为气动阀关闭和开启状态.由图3可知，随来流速度的提高，PDE阻力增加，气动阀关闭比开启时阻力大.从图2可知，当爆震管填充速度v2=20 m/s时，由于v2/v1≈0.22，对应于v1=91 m/s，此时PDE工作频率可为10 Hz.由图3可知，在v1=91 m/s时，PDE气动阀关闭状态的阻力为17.3 N，即为爆震管内膨胀波作用在气动阀推力壁上的压力高于冲压进气气流总压时的阻力;开启状态的阻力为14.8 N，即为爆震管冷态填充过程时的阻力.图2 PDE不同扰流器的v2与v1曲线图3 PDE阻力R与飞行速度v1曲线2.2 PDE推力壁p3压力测量及推力计算图4为离心喷嘴和旋流式气动阀匹配的爆震波特性曲线.由图4可知，PDE工作周期100 ms，频率10 Hz，压力传感器b在气动阀下游0.92 m处测得的压力波峰值压力为2.0 MPa，说明此处已经产生爆震波，PDE实现了连续的爆震燃烧.压力传感器a在气动阀下游0.02 m处，测得的膨胀波峰值压力为0.72 MPa，即为气动阀推力壁处压力p3.旋流式气动阀出口为多个旋转气流通道，其喉道面积是爆震管面积的56%，叶片遮盖度为1.3.从爆震管出口方向观察，气动阀出口是由叶片组成的“封闭”平面，但爆震燃烧时气动阀仍存在反向漏气;因此，用推力壁压力p3与气动阀出口面积(爆震管面积)A的乘积得到的PDE正向瞬时推力比实际正向推力大.图4 离心喷嘴和旋流气动阀匹配的爆震波特性曲线1)正向瞬时推力Ft=p3A=1 994 N.2)反向瞬时阻力:关闭状态时，R1=17.3 N;开启状态时，R2=14.8 N.3)一个周期正向冲量:I1=FtT1=5.98 Ns(假设p3的作用时间T1为3 ms).4)一个周期反向冲量:I2=R1T1+R2(T-T1)= 1.49 Ns.5)平均有效推力:¯F=(I1-I2)/T=44.9 N.上述数据表明:PDE工作频率10 Hz时就能产生有效推力，正向瞬时推力远大于反向瞬时阻力，一个工作周期的正向冲量大于反向冲量.随PDE频率的提高，正向冲量会越大于反向冲量，因为一个工作周期内正向冲量基本不变，反向冲量却减小，单位时间内总的正向冲量增加，反向冲量不变.而在PDE推力实验中较难测到有效推力，因此，要使气动阀式PDE产生连续有效推力是非常困难的.3 影响PDE获得有效推力的因数本文的PDE样机实现了爆震频率20 Hz，扰流器最佳堵塞比约为44.5%［10］.试验发现，用螺钉固定在爆震管内壁上3 mm厚的钢制扰流片在钢丝穿过的小孔处被撕裂或撕断，说明扰流器是爆震燃烧过程PDE强力内阻，极大地削弱了PDE的正向瞬时推力.图5为液体燃料气动阀式PDE有效推力影响因数关联图.图5 液体燃料气动阀式PDE推力影响因数3.1 PDE协调工作的稳定性要达到PDE协调工作的可靠性要求，首先是合理时序分配，PDE采用了开环控制系统按时序协调各个工作过程，其工作频率由点火频率控制，间歇进气由爆震室内的压力控制，燃油供给由电磁阀控制.为使供油和进气时间协调，必须保证空气隔离段填充后开始进油，停止进气时停止供油.其次，系统工作的可靠性，随外界环境的变化，控制系统有适应和自我调节能力，能产生动态频率的爆震燃烧过程.3.2 保证一个工作周期内正向冲量大于反向冲量一个工作周期内正向冲量大于反向冲量是获得连续有效推力的充分条件.正向冲量是推力壁压力、推力壁面积和气动阀关闭时间乘积积分，作用时间很短;反向冲量是阻力和工作周期时间乘积的积分，作用时间较长.为保证正向冲量大于反向冲量，要求正向瞬时推力要比反向阻力大得多，因此，必须提高爆震强度，提高推力壁压力p3.其方法有:①小管起爆大管，利用在小管内的产生爆震波来触发大管油气混合物，从而加速爆震波的形成;②增加气动阀堵塞比，减少气动阀反向漏气，有利于爆震波的强化;③增加扰流器堵塞比，扰流器与气动阀构成一个有缝腔室，这个腔室的密闭性越好(气动阀和扰流器的堵塞比越大)，越有利于激波的叠加和强爆震波的形成;④改善燃油雾化蒸发和掺混性能，通过合理的喷嘴、气动阀、蒸发器、扰流器的设计改善起爆的混气质量;⑤初温和恰当油气比，空气预热改善燃油的蒸发性.恰当油气比能够产生最强的爆震波，贫油和富油都会削弱爆震波强度.3.3 PDE的工作频率提高频率的方法有:①缩短DDT距离和DDT时间，必须改善燃油的雾化蒸发和掺混性能，在最短的距离内形成可爆混气;②合理的PDE有效长度;③提高冷态填充速度，可改善燃油的雾化掺混性能，但对点火和起爆不利.提高填充速度的方法有:ⓐ减小气动阀堵塞比，缺点是气动阀反向漏气严重，爆震效果变差;ⓑ减小爆震室内阻力，主要是减小扰流器堵塞比，缺点是爆震效果差，甚至不能产生爆震波，但冲击内阻减小;ⓒ采用渐缩进气道集气，缺点是对提高填充速度作用不明显，阻力大;④采用多爆震管同时工作，缺点是增加了系统的复杂性.3.4 推力壁面积有2种途径可增加推力壁面积:①多爆震管同时工作;②增大爆震管直径，即气动阀和爆震管面积同时相应增加，缺点是容易造成燃油的雾化蒸发，掺混性能差，爆震强度减弱，使DDT距离和PDE有效长度增加.3.5 尾喷管的设计喷管的型式可以是渐扩、渐缩和拉法尔3种，哪种型式对提高有效推力的效果更好，还需要实验验证，难度较大.3.6 PDE的内部和外部阻力减小PDE的内外部阻力是提高有效推力的常规方法.主要方法有:①避免使用旋转阀，旋转阀控制的PDE系统复杂，质量大，阻力增加，好处是反向漏气最小.②使用气动阀，结构简单，质量轻，缺点是存在反向漏气.为提高压力p3，设计单钝体气动阀，其推力壁面改为凹平面，设置周向进气气流通道.希望发展往复式气动阀，其按PDE工作频率上下往复运动.在爆震燃烧时，气动阀向上游运动，反向漏气减小;在填充状态时，在气动力的作用下，气动阀向下游运动，其关键是电嘴点火频率与气动阀往复运动频率的耦合.③减小爆震波和热高速气流对扰流片的冲击力.这种冲击力造成PDE强力内阻，但能够提高爆震强度.方法是减小扰流片堵塞比和扰流片前移动，缺点是爆震强度下降，甚至不能产生爆震波，这一矛盾构成PDE获得有效推力的核心问题.④合理的爆震管直径、爆震管数目、进气道型式、尾喷管型式、气动阀和扰流器堵塞比也是减小阻力的方法，它们与提高爆震强度等又是矛盾的.4 结论1)通过冷态测量PDE来流速度与填充速度的关系以及冲压阻力与来流速度的关系，热态测量了气动阀推力壁压力p3，计算得到正向瞬时推力比冲压阻力大得多，PDE工作频率在10 Hz以上就应产生有效推力，而实际较难得到有效推力.2)影响PDE产生连续有效推力因数是非常复杂的技术系统.要获得连续有效推力，必须满足下列条件:协调工作的稳定性，保证一个工作周期内正向冲量大于反向冲量，提高工作频率，增加推力壁面积，使用高效尾喷管，减小PDE内部和外部阻力.参考文献:［1］KAILASANATH K.A review of PDE research-performance estimates ［J］.AIAA 2001-0474.［2］BROPHY C，MONTEREY C.Detonation studies of JP-10 with oxygen and air for pulse detonation engine development［J］.AIAA 98-4003. ［3］BROPHY C M，NETZER D W.Effect of ignition characteristics and geometry on the performance of a JP-10/O2 fueled pulse detonation engine［J］.AIAA 99-2635.［4］BROPHY C M，SINIBALDI J O，NETZER D W，et al. Operation of a JP-10/air pulse detonation engine［J］. AIAA 2000-3591.［5］BROPHY C M，WERNERT L S，SINIBALDIL J O. Performance characterization of a valveless pulse detonation engine［J］.AIAA 2003-1344.［6］BROPHY C M.Detonation studies of JP-10 with oxygen and air for pulse detonation engine development［J］. AIAA 1999-3213.［7］MATSUOKA K，YAGETA J，YAMAGUCHI H.Study on an autonomous-drive valve system of pulse detonation engines［J］.AIAA 2008-4881. ［8］范玮，严传俊，黄希桥，等.新概念脉冲爆震发动机研究的最新进展［J］.飞机设计，2003(2):55-61.［9］张义宁，王家骅，张靖周.多循环吸气式脉冲爆震发动机推力直接测量［J］.推进技术，2006，27(5): 459-462.［10］郑殿峰，王家骅，张会强，等.扰流片对汽油/空气脉冲爆震发动机爆震波压力的影响［J］.推进技术，2004，25(6):549-552.。

脉冲爆震发动机性能分析研究

脉冲爆震发动机性能分析研究脉冲爆震发动机工作过程所特有的非定常性质，使有关其性能的理论分析变得非常困难。

但是，在对脉冲爆震发动机的讨论过程中又特别需要简洁的分析模型，用来对脉冲爆震发动机的性能进行快速、牢靠的预估和参数讨论。

依据如何得到冲量的方法，将其分为两类。

第一类方法采纳非定常气体动力学，打算作用在推力壁上的瞬时压力，并进行积分，从而计算冲量（Nicholls等，1957年；Wintenberger等，2023年）；其次类方法，不考虑非定常波的过程，依据作用在出口平面的流体性质计算冲量和比冲（Talley和Coy，2023年；Heiser和Pratt，2023年；Wu等，2023年）。

1957年Nicholls等进展论用于直管PDE的最简洁的性能分析模型。

在开口端反射的第一个膨胀波到达头部前，头部的压力是平台分布。

随着更多的膨胀波到达头部，压力渐渐下降。

由于在模型中没有考虑膨胀过程对推力的贡献，因此计算的冲量偏低。

2023年Wintenberger等人提出单脉冲爆震的半分析模型。

同时考虑了推力壁等压部分和膨胀过程对推力的贡献，推力壁等压部分由爆震波后自相像解的气体动力学原理计算，通过因次分析和试验校正得到膨胀过程对推力的贡献。

最近，他们又把该模型推广到有填充过程的多次脉冲爆震。

但是，他们的模型只能用于直管爆震室，不能用于有喷管的状况。

2023年Talley和Coy提出等容极限模型。

模型由等容燃烧过程、等容排气过程和等压填充过程组成。

假设特征波传递时间比排气时间短得多。

在排气过程中，假设燃烧室中的气体随时间变化，在空间匀称分布。

排气通过极短的喷管，是准定常流。

当燃烧室压力达到填充压力时，填充过程开头，填充过程按等压过程处理。

2023年Heiser和Pratt将经典热力学分析应用于抱负脉冲爆震发动机热力循环。

爆震波将反应物转变为具有C-J性质的燃烧产物，然后假设产物等熵膨胀到大气压。

他们认为没有一个简洁的装置能完成非定常等熵膨胀过程，但是，该模型能猜测供应脉冲爆震发动机性能上限。

中国脉冲爆震发动机技术研究现状及分析

张群（１９７６），男，博士，副教授，主要从事先进航空燃气轮机燃烧室技术及脉ＡＲｅｖｉｅｗｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｕｓｏｆＰｕｌｓｅＤｅｔｏｎａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｉｎＣｈｉｎａ冲爆震燃烧技术研究。ＺＨＡＮＧＱｕｎ，ＦＡＮＷｅｉ。，ＸＵＨｕａ — ｓｈｅｎｆ
收稿日期：２０１３－０３ — ２５
ｕｔｉｌｉｚｅｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｓｔｏｐｒｏｄｕｃｅｔｈｒｕｓｔｏｒｐｏｗｅｒ．Ｄｕｅｔｏｉｔｓｏｂｖｉｏｕｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｉｎ
摘要：脉冲爆震发动机是利用脉冲式爆震波产生推力的新概念推进系统，具有热循
环效率高、结构简单、成本低和质量轻等诸多优点，因而与其相关的科学与技术问题引起世界性关注。讨论了脉冲爆震发动机的工作模式和应用前景，简要回顾了近年来中国脉冲爆震发动机的研究工作，包括燃料的喷射与混合、起爆、爆燃向爆震转变机理、进气道、增
ａｔｔｅｎｔｉｏｎｓｈａｖｅｂｅｅｎｐａｉｄｔｏｔｈｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｉｓｓｕｅｓｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇｗｉｔｈＰＤＥ．Ｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｍｏｄｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆ

煤油气动阀式脉冲爆震发动机爆震波压力特性试验

煤油气动阀式脉冲爆震发动机爆震波压力特性试验摘要：本文研究了由煤油气动阀式脉冲爆震发动机引起的爆震波压力特性。

我们采用数值模拟方法分析了多种不同形式的煤油气动阀式脉冲爆震发动机的压力特性，其中包括压力曲线、波形时间及压力与能量之间的关系。

结果表明，受脉冲时间和发动机尺寸的影响，爆震波压力不同程度地受到影响。

最后，实验结果与数值模拟结果相一致。

关键词：煤油气动阀式脉冲爆震发动机；爆震波压力特性；压力曲线；波形时间；数值模拟正文：本文探讨了煤油气动阀式脉冲爆震发动机引发的爆震波压力特性。

首先，通过数值模拟分析了煤油气动阀式脉冲爆震发动机的压力特性，包括压力曲线、波形时间及压力与能量之间的关系。

其次，我们分析了爆震波压力随脉冲时间和发动机尺寸的变化而受到的不同程度的影响。

结果表明，当发动机尺寸减小时，爆震波压力随着脉冲时间而增加。

最后，为了检验我们的数值模拟结果，进行了实验验证，实验结果表明，我们的数值模拟结果与实际情况高度一致。

煤油气动阀式脉冲爆震发动机所产生的爆震波压力特性具有重要的应用前景，可以用于各种工业和军事应用。

首先，由于该发动机可以产生大量的能量，因此可以用于发动机驱动设备，例如航空发动机、喷气发动机、汽车发动机等。

在军事应用方面，这种发动机可用于军用装备，例如防御武器系统，可以利用其可调节的爆震波压力而不会损害设备的功能。

此外，爆震波压力还可以用于石油开采，因为它可以产生更大的压力，有效地分散油藏中的岩石和地层，从而实现更多有效的开发。

在医学方面，爆震波压力也可以用于非侵入性的体外检测，例如分析血液或其他组织样本，以检测潜在的疾病。

总而言之，应用煤油气动阀式脉冲爆震发动机产生的爆震波压力特性，可以大大提高工作效率，在工业、军事以及医学等领域都有广泛的应用前景。

对于使用煤油气动阀式脉冲爆震发动机产生爆震波压力特性的应用而言，制作这种发动机以及操作它也是至关重要的。

使用这种发动机时，应采用精确的测试和分析技术，以确保发动机尺寸和内部动力性能都符合预期要求。

脉冲爆震发动机原理及关键技术

脉冲爆震发动机原理及关键技术
脉冲爆震发动机是一种新型发动机，原理是通过电火花引发爆炸，产生高温高压的气体，形成强烈的冲击波和热气流，从而推动发动机叶片，产生推力。

这一过程中，使用的是超燃冲压发动机的技术。

相比于传统的喷气发动机，脉冲爆震发动机具有高推力、高效率和低成本的优点。

脉冲爆震发动机的关键技术主要包括：
1. 爆震发生器：爆震发生器是脉冲爆震发动机的核心部件，其作用是将电火花引发的爆炸，转换为推力。

因此，需要采用先进的材料和制造工艺，以提高爆震发生器的效率和寿命。

2. 喷嘴设计：脉冲爆震发动机的喷嘴设计非常重要，因为它决定了爆炸产生的冲击波和热气流的方向和大小。

需要根据具体的飞行任务和发动机性能要求，进行精心设计和优化。

3. 燃烧控制：脉冲爆震发动机的燃烧过程非常复杂，需要通过控制爆炸的发生和强度，来实现发动机的稳定运行。

因此，需要开发先进的燃烧控制技术，以实现精确控制。

4. 涡轮设计：脉冲爆震发动机的涡轮设计需要考虑到冲击波和热气流对发动机的影响，以保证发动机的正常运行。

因此，需要采用先进的涡轮材料和设计技术，以提高涡轮的寿命和效率。

5. 监测与控制：脉冲爆震发动机需要实时监测其运行状态，并根据需要进行控制和调整。

因此，需要开发先进的监测与控制技术，以实现精确控制。

总的来说，脉冲爆震发动机是一种具有很大潜力的新型发动机技术，其原理和关键技术需要不断的研究和发展，以满足不断变化的航空航天、民用、军事和空间探索等领域的需求。

脉冲爆震发动机进气装置气动特性研究-本科毕业论文

使用FLUENT计算
在计算前必须对GAMBIT建立的模型进行网格检查，这个操作可以得到网格信息。从图中可以得到计算域的大小，看是否符合我们所要进行分析的计算域尺寸。还可以知道最小的网格体积。如果它的值大于0.，网格就可以用于计算，如果出现负体积的网格，就必须重新划分网格。
选择计算模型
1 求解器的定义点击Define-Models-Solver选择压力基隐式求解 Space选择2D。其余选项默认
（4）默认保持wall的边界条件 6 求解方法及其控制
（1）Solve-Controls-Solutions默认其选项（2）初始化（3）设置标准残差
标准残差设为0.000001 （4）保存其文件 7 迭代计算迭代500次计算，由FLUENT看到solution is converged 表示计算结果残差都小于设定值，计算结果收敛
速度场
压力场
温度场
总压损失系数为
125 .98 1 1 10 73 .61 33 0 .1 98
125 .98117
计算四计算整体交叉突壁结构逆流压力场，速度场，温度场
速度场
压力场
温度场
总压损失系数为
单一顺逆流交叉突壁结构分析正逆流速度场对比
正逆流压力场对比
正向流动总压损失系数为逆向流动总压损失系数为
脉冲爆震发动机进气装置气动特性研究-本科毕业论文
一脉冲爆震发动机简介
脉冲爆震发动机是一种利用脉冲式爆震波产生推力的新概念发动机（Pulse Detonation Engine ,简称 PDE）。 PDE由进气道、阀门、点火器、爆震室、喷管等组成。一个工作循环包括进气、喷油、点火、燃烧（含爆震波的生成及传播）及排气。整个工作过程是间歇性的、周期性的。当爆震频率很高时，例如大于100Hz时，可近似认为工作过程是连续的。由于爆震波能产生较高的压比，可以消除笨重昂贵的高压供给系统的需要，从而降低推进系统的质量、复杂性、成本以及封装体积。 PDE还可以在变化范围宽广的飞行马赫数（Ma）下工作。PDE根据是否采用大气作为工质，它可以分为吸气式脉冲爆震发动机和火箭式脉冲爆震发动机。

脉冲爆震涡轮发动机气动阀特性数值模拟研究

不易精确控制发动机的填充时间。随后Ｋ．Ｍｍｓｕｏｋａ等人又开展了旋转机械阀的研究，在一圆盘上设
论Hale Waihona Puke 热循环效率可达０．４９｜２。Ｊ，且可在２种完全不同的模式（吸气式模式和火箭式模式）下工作］。吸
本文通过脉冲爆震涡轮发动机气动阀数值模拟研究，分析气动阀对爆震波前传的详细衰减特性以及气动阀关闭时间对前传压力波衰减效果的影响，
如何减小爆震波前传对压气机的影响以及提高脉动气流下涡轮的提取功率是研究ＰＤＴＥ急需解决的２个关键问题。从文献来看国内外研究重心主要集中在涡轮功率提取方面，关于在爆震室头部设计阀体减小爆震波前传方面的研究还很少。但在基本型ＰＤＥ进气阀体设计方面国内外已开展了大量研究。美国ＧＥ全球研究中心Ａ．Ｇｌａｓｅｒ等人在三管脉冲爆震室头部设计一旋转机械阀，阀体外径７１．９ｍｍ，采用电机驱动，电机与阀直接通过联轴器连接，
Ｅｎｇｉｎｅ）是一种基于爆震燃烧的新概念发动机 … ，理
Ｍａｔｓｕｏｋａ等人设计了一种气动阀，阀体由气缸、
活塞和弹簧组成，依靠爆震室填充时活塞前后压差打开进气口，同时压缩弹簧，待气缸内压力下降后通过弹簧反弹活塞并关闭进气口，将其应用于一火箭式ＰＤＥ，产生了２２．６Ｎ推力，但阀体控制机构复杂，

脉冲爆震发动机引射器的实验研究

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脉冲爆震发动机引射器的实验研究
实验采用汽油为燃料,压缩空气为氧化剂,对多循环脉冲爆震发动机(PDE)引射器的性能参数进行了实验研究.研究的特性参数包括引射器的冲量、平均推力和引射空气量.实验结果表明引射系统可以利用排出爆震管的强激波所储存的能量使爆震管单独产生的平均推力增加,平均推力增益最高可达38%.爆震频率越高,引射空气量越大,当爆震频率为35 Hz时引射比达4.62.
作者：黄希桥严传俊范玮王治武郑龙席李牧 HUANG Xi-qiao YAN Chuan-jun FAN Wei WANG Zhi-wu ZHENG Long-xi Li Mu 作者单位：西北工业大学,动力与能源学院,西安,710072 刊名：机械科学与技术ISTIC PKU 英文刊名：MECHANICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： 2005 24(8) 分类号： V231.22 关键词：脉冲爆震发动机引射器平均推力实验研究。

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第４Ｏ卷第３期
２００８年６月
南
京
航
空航
天
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学
学
报
Ｖｏ１４０Ｎｏ．．３
ＪｕｎｌｆＮａｊｇＵｎｖｒｉｙｏｒｎｕｉｓ＆ＡｓｒｎｕｉｓｏｒａｎｉｉｅｓｔｆＡｅｏａｔｃｏｎｔｏａｔｃ
ＡｂｔａｔＴｏｍａｔｒｔｅｄｓｇｔｏｓｏｈｅｏａｖｆｔｅｐｌｅｄｔｎｔｏｎｉｅ（ＤＥ）ｆｒｐｌｅｓｒｃ：ｓｅｈｅｉｎｍｅｈｄｆｅａｒｖｌｅｏｈｕｓｅｏａｉｎｅｇｎＰｔｏｕｓ
要求，计加工了３种不同结构型式的气动阀；究了煤油／气ＰＥ的气动阀设计方法、设研空Ｄ气动阀的工作机理。
以煤油为燃料、气为氧化剂，安装不同结构气动阈的煤油／气ＰＥ的爆震管内进行爆震试验，据获得爆空在空Ｄ根震波压力特性判断气动阀性能优劣。研究结果表明：充填速度为２～３ｓ条件下，旋流为主的气动问在５５ｍ／以ＰＥ爆震波压力较高｛充填速度为６～９ｓ条件下，直流为主加部分旋流的气动阀ＰＥ爆震波压力较Ｄ在Ｏ０ｍ／以Ｄ
ｔｅｄｅｏｎｔｏｎｗａｅｐｒｓｕｅｏｈｔａｉｖｅｓｒｆＰＤＥｔｈｅｓｒｉｌｗｉｈｔｔａｇｈｔｆｏｗｅｏａｖｓｈｉｈｅａｒｖｌｅｉｇｒｗｈｅｉｌｎｕｂｐｅｎｆｌｉｇｔｅｓｅｄｓ
Ｊｎｕ．２００８
吉目
煤油／气脉冲爆震发动机气动阀研究空
李建中王家骅
（京航空航天大学能源与动力学院，京，１０６南南２０１）
摘要：了掌握煤油／气ＰＥ气动阈的设计方法，择合理结构的气动阀满足较高工作频率煤油／气ＰＥ为空Ｄ选空Ｄ
高。研究结果对煤油／气ＰＤＥ原理样机的研制具有指导意义。空
关键词：冲爆震发动机；震；动阈；填速度脉爆气充
中图分类号：３．２Ｖ２５２
文献标识码：Ａ
文章编号：０５２１（０８０— ２９０１０— ６５２０）３０７ —５
ａｅ６～９ｓｒＯＯｍ／．Ｒｅｕｔｒｍｐｒａｔｆｒｄｖｌｐｎｅｏｅｅａｒｐｌｅｄｔｎｔｎｅｇｎｓｓｌｓａｅｉｏｔｎｏｅｅｏｉｇｋｒｓｎ／ｉｕｓｅｏａｉｎｉｅ．ｏ
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