超燃冲压发动机研究进展与思考
中国超燃冲压发动机研究回顾
总压０．７ ＭＰａ和总温度３００ Ｋ条件下进行了ｃＦＤ计 算模拟和试验研究。结果表明，模型进气道自起动的 内收缩比是在１．２４～１．２８之间。对于一个已起动的 模型进气道，可以保持起动条件直到收缩比１．３３。 前缘向后和向前过程中均有延迟现象。侧压进气道 模型依靠向后移动前缘实现自起动，见图１１。 ２．６进气道通道内外压缩比
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｓｃｍｍｊｅｔ；Ｈｙｐｅｒｓｏｎｉｃ ｉｎｌｅｔ；Ｓｕｐｅ瑙ｏｎｉｃ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ；Ｓｃｒａｍｊｅｔ ｔｅ￥ｔ．
１引 言
在中国的一些研究机构和高等学校进行了超燃 冲压发动机的基础研究和模型超燃冲压发动机的研 究。本文对中国在高超声速进气道、超声速燃烧和模 型超燃冲压发动机研究等方面的工作作一简要回顾。
２高超声速进气道的研究
２．１激波／附面层干扰 通过求解二维Ｎ．Ｓ方程¨工】，对高超声速流中的
激波／附面层干扰进行了数值研究，给出了入射斜激 波在平直壁面引起湍流附面层分离的流动特征、分离 点的反射激波、分离包引起的膨胀扇以及再附点的反 射激波．计算的壁面压力分布与试验值吻合较好（见 图１、图２）。
在三维管内激波／湍流附面层干扰流场的数值 模拟中，对两方程湍流模型进行了可压缩性修正，计
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超燃冲压发动机研究综述
超燃冲压发动机研究综述
贺武生
【期刊名称】《火箭推进》
【年(卷),期】2005(031)001
【摘要】超燃冲压发动机技术是一项新型的、具有广阔发展前景的推进技术.本文对国内外超燃冲压发动机最新研制情况进行了综述,重点论述了该类发动机关键技术研究情况,并对关键技术研究及思路提出了几点建议.
【总页数】4页(P29-32)
【作者】贺武生
【作者单位】陕西动力机械设计研究所,陕西,西安,710100
【正文语种】中文
【中图分类】V43
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4.国外磁流动力学能量旁路超燃冲压发动机发展概况——一种新型高速冲压发动机[J], 刘敬华;童建忠;邢君波;徐逸梅
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涡轮发动机和超燃冲压发动机的应用领域
涡轮发动机和超燃冲压发动机的应用领域1. 概述涡轮发动机和超燃冲压发动机作为先进的动力装置，正日益受到各行各业的关注和广泛应用。
它们在航空航天、汽车、船舶以及工业设备领域都具有重要的应用价值。
本文将围绕涡轮发动机和超燃冲压发动机的应用领域展开深入探讨，带您了解这两种先进动力装置的广泛应用和未来发展趋势。
2. 航空航天领域2.1 涡轮发动机涡轮发动机在航空领域具有重要地位，它被广泛应用于民航客机、军用飞机以及直升机等飞行器中。
其高效能、高可靠性和稳定的推力输出，使得现代航空器能够实现远程飞行、高速巡航和复杂飞行任务。
2.2 超燃冲压发动机超燃冲压发动机是未来航空航天领域的研究热点，其采用高温、高压的工作原理，可显著提高发动机的推力和燃烧效率，从而推动飞行器实现更高的速度和更远的航程。
未来，超燃冲压发动机有望成为下一代喷气式飞机的主要动力装置。
3. 汽车领域3.1 涡轮发动机汽车领域广泛应用着涡轮增压发动机，它利用废气能量驱动涡轮增压器增加进气量，从而提高发动机的功率输出和燃烧效率。
现代涡轮增压发动机在汽车行业被广泛用于提高动力性能和降低燃油消耗。
3.2 超燃冲压发动机虽然超燃冲压发动机目前在汽车领域还没有大规模应用，但其在未来汽车动力系统中的潜力备受关注。
超燃冲压发动机可以显著提高汽车动力性能，同时降低排放和燃油消耗，是未来引擎技术的发展方向之一。
4. 船舶和工业设备领域4.1 涡轮发动机在船舶和工业设备领域，涡轮发动机被广泛应用于各种大型船舶、发电机组和工业设备中。
其高功率、高可靠性和长期稳定运行的特点，使得涡轮发动机成为这些领域不可或缺的动力装置。
4.2 超燃冲压发动机船舶和工业设备领域对超燃冲压发动机的需求也在逐渐增加。
超燃冲压发动机能够提供更高的动力输出和更低的排放，符合现代船舶和工业设备对节能环保的要求，因此在这些领域有着广阔的应用前景。
5. 总结与展望本文围绕涡轮发动机和超燃冲压发动机的应用领域进行了深入探讨，从航空航天、汽车、船舶和工业设备领域分别进行了介绍和分析。
涡轮发动机和超燃冲压发动机的应用领域
涡轮发动机和超燃冲压发动机的应用领域涡轮发动机和超燃冲压发动机的应用领域近年来，随着航空航天技术的不断发展，涡轮发动机和超燃冲压发动机作为航空发动机领域内的两大关键技术，受到了越来越多的关注。
它们在航空航天领域的应用领域也越来越广泛。
在本文中，我们将深入探讨这两种发动机的应用领域，并分析它们的优势和劣势。
1. 涡轮发动机的应用领域涡轮发动机作为目前航空领域内使用最为广泛的发动机之一，其应用领域非常广泛。
涡轮发动机在商用航空领域扮演着至关重要的角色。
几乎所有现代客机都采用了涡轮发动机，它们具有高效、可靠的特点，能够满足长途飞行的需要。
涡轮发动机还在军用航空领域有着重要的应用，例如战斗机和军用运输机等都广泛采用了涡轮发动机。
涡轮发动机还在一些特殊领域有着独特的应用，比如直升机和无人机等，它们都离不开涡轮发动机的支持。
2. 超燃冲压发动机的应用领域相较于涡轮发动机，超燃冲压发动机是一种新型的发动机技术，它的应用领域相对较窄。
超燃冲压发动机在高端军用航空领域有着重要的应用，例如某些隐形战斗机和高空侦察机等，都采用了超燃冲压发动机。
在民用航空领域，虽然超燃冲压发动机的应用并不多，但在未来随着技术的发展，它可能会逐渐应用于超音速客机和太空飞行器等领域。
另外，超燃冲压发动机还在火箭发动机领域有着重要的应用，例如某些载人航天器和深空探测器等，都可能会采用超燃冲压发动机。
3. 优劣势比较涡轮发动机和超燃冲压发动机在应用领域上存在着明显的差异。
涡轮发动机由于成熟稳定，应用领域非常广泛，包括商用航空、军用航空、直升机和无人机等。
而超燃冲压发动机虽然目前应用相对较少，但由于其高温高压的特性，适用于高速飞行和高空飞行，因此在高端军用航空和太空飞行器等领域有着独特的优势。
4. 个人观点和理解就我个人而言，涡轮发动机和超燃冲压发动机作为航空发动机领域内的两大关键技术，各自有着不同的应用领域和优势特点。
涡轮发动机由于成熟稳定，目前在商用航空和军用航空等领域有着广泛的应用，而超燃冲压发动机则代表着未来航空发动机的发展方向，它在高端军用航空和太空飞行器等领域有着巨大的潜力。
超燃冲压发动机试验研究的国外动态
模块发动机试 验于 １７ ２— １ ７ ９ ７ ９
年 建 立 的．１７ 年 开 始 使 用。 ６ ９
整 体 式 模 型 试 验 ，１ ９ ９ ８年 到 现
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１ ０的 高 超 声 速 激 波 风 洞 在 ９ Ｏ年 代 初 也 进 行 过 大 尺 寸 ＮＡＳＰ发 动机模型试验 。 ３ 自 由射 流 试 验 中 应 注 意 的 事
１ 从 美 国 研 究 的 历 史 看 超 燃 冲 压 发 动 机 的 发 展 历 程 由于 高 速 飞 行 的 需 要 ，上 世
纪 ６ ０年 代 初 人 们 认 识 到 超 燃 冲 压 发 动 机 作 为 高 Ｍａ数 飞行 的 动
力 装 置 ， 性 能 比 火 箭 更 优 。 因 其
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２ 试 验设 备 建设 情 况 设 备 是 试 验 研 究 的基 础 ，表 ｌ所 列 是 美 国研 究 超 燃 冲压 发 动
超燃冲压发动机热效率
超燃冲压发动机热效率1. 引言随着环保和能源安全的要求逐渐提高，汽车行业也逐渐朝着高效动力系统的方向发展。
冲压发动机是近年来备受关注的一种技术，其具有高压缩比、高温度、高功率密度等特点，被认为是替代传统发动机的一种具有前景的动力源。
其中，提高冲压发动机的热效率是关键问题之一，本文将通过对冲压发动机热效率的分析，探讨超燃冲压发动机提高热效率的途径。
2. 冲压发动机的热效率冲压发动机由于具有高压缩比和高温度等特点，其热效率较传统发动机有较大提高。
热效率是指发动机输出功率与消耗燃料的比率。
通常情况下，热效率值越高，发动机的排放量和燃料消耗量就越低。
而冲压发动机由于利用高压缩比和温度等优势，其热效率值通常能够提高20%以上，达到40%以上，可以说是相当高效的一种动力系统。
3. 超燃冲压发动机的热效率超燃冲压发动机是目前冲压发动机技术的一种扩展，其能够在不增加机械结构复杂度的情况下，进一步提高燃烧过程的热效率。
超燃冲压发动机能够在燃烧室内加入额外的燃料和氧气，同时加入适量的水和催化剂，促进完全燃烧和蒸发过程，从而进一步提高热效率和动力性能。
4. 提高热效率的途径除了利用超燃冲压技术提高发动机热效率外，还可以采用以下途径：- 提高压缩比：增加压缩比能够提高燃烧室内的温度和压力，促进燃烧过程的发生和加速。
- 采用高温材料：使用高温材料能够抵御高温高压的环境，保证发动机的稳定性和寿命，并提高热效率。
- 加强燃油系统：采用高压燃油系统能够更好地控制燃料的喷射和燃烧过程，从而进一步提高热效率。
- 优化进气系统：优化进气系统能够增加燃料和空气的混合程度，进一步提高燃烧效率和热效率。
5. 结论随着能源和环保问题的不断突出，超燃冲压发动机作为一种高效、高性能的动力源渐渐替代了传统发动机，被广泛应用于航空、汽车等领域。
提高热效率是冲压发动机的关键之一，可以通过采用超燃冲压技术、加强燃油系统、优化进气系统等途径来实现。
预计冲压发动机在未来的技术和市场中将有更加宽广的发展前景。
固体燃料超燃冲压发动机原理性试验研究
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图 １ 室 工作 原 理 图
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对适用于超音速燃烧的固体燃料也进 行 了广 泛研究 ，
流 入 的气 流减 速 到低 超 音 速 进 行 燃 烧 产 生 推 力 ， 量 在 固体燃 料超 燃 冲压 发 动机结 构 以及燃 烧 室 火焰 稳定 能 损失 与 亚燃 冲 压发 动机 相 比较 少 。因 此 ， 燃 冲压 发 极 限的研究 方 面取得 了显 著成 就 。 国内对 固体燃 料超 超 还仅 处 于探索 性研 究 阶段 。 动机在高马赫数下具 有优于其他 类型发动 机的经济 燃 冲压发 动机 的研究 工作 ， 由于超 音 速气 流 流 动 速 度快 ， 极 短 时 间 内就 可 在 性， 其静 温 、 静压 相 对 较 低 也 给 设 计 带来 好 处 ， 明显 它 燃 的优 势 对 于 军 用 、 用 和 航 天 有 着 无 与 伦 比 的 吸 引 穿过燃 烧 室 （ 气 在 燃 烧 室 内 的 驻 留 时 间 通 常 小 于 民
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固体燃料超燃冲压发动机燃烧室中pmma自点火性能数值研究
固体燃料超燃冲压发动机燃烧室中pmma自点火性能数值研究摘要：本研究试图探索PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）在固体燃料超燃冲压发动机燃烧室中的自点火性能，以及该材料如何影响整体发动机性能。
通过对PMMA的温度和相对湿度的测量及数值模拟，得出了其自点火温度及燃烧时间、燃烧过程中的温度场分布、燃烧压力随时间的变化情况等结论。
结果表明，PMMA具有稳定的自点火特性，而燃烧密度对自点火特性的影响不大。
关键词： PMMA；自点火；固体燃料；超燃冲压发动机正文：1. 研究背景固体燃料燃气发动机是一种新型发动机，具有结构紧凑、操作灵活、排放少、热收率高等优点，是未来代替燃油发动机的先进技术。
然而，固体燃料发动机必须有一种有效的发动机自点火系统，才能使发动机正常工作。
2. 研究方法为了研究固体燃料超燃冲压发动机燃烧室中PMMA的自点火特性，首先给出了PMMA样品的物理和化学特性，然后进行了实验模拟，测量PMMA的温度和相对湿度，以及利用数值模拟对PMMA燃烧过程的分析。
3. 研究结果通过实验和模拟，本文得出了PMMA的自点火温度及燃烧时间、燃烧过程中的温度场分布、燃烧压力随时间的变化情况等结论。
结果表明，PMMA具有稳定的自点火特性，而燃烧密度对自点火特性的影响不大。
4. 结论本文研究了PMMA在固体燃料超燃冲压发动机燃烧室中的自点火特性，并得出了其自点火温度及燃烧时间、燃烧过程中的温度场分布、燃烧压力随时间的变化情况等数据。
结果表明PMMA具有较高的自点火性能。
PMMA是一种新型的固体燃料，具有自点火性能高、热稳定性好、燃烧速度稳定、热震动小、排放低等优点。
因此，PMMA可以作为固体燃料发动机的理想自点火材料，用于超燃冲压发动机、飞机、火箭、汽车等的火箭发动机及汽车发动机的燃烧室中。
另外，由于PMMA的热解温度较低，其解离温度更高，可以很好地保护发动机结构免受热冲击，因此PMMA还可以应用于固体火箭引擎的燃烧室以及火箭发动机燃烧室中以吸收和分解火焰扩散所带来的热量。
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。
的超燃 冲压 发 动机 的 飞 行演 示试 验 目前
、
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计 划 国 防 高 级 研 究计 划 局 和 海 军 的
年
,
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缩尺 飞 行器 马赫数
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开 始从 地 面试 验 向飞 行试 验全 面 过渡
中国力 学学会 学术 大会
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超燃冲压 发 动机 研 究进 展 与思 考
张新宇
陈立 红
,
中 国 科 学 院力 学研 究所 高温 气体 动 力学 重点 实验室
北京
超 燃 冲压 发动机 相 关研 究在 国外 已开 展 了 速 发展 中 国该领 域技术 途 径至 关 重 要
。
年
,
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而 中国 仅 有
年 的历 史
、
机 的过渡 因 此 需要 突破 三 个 关键 技 术 问题 提 高 发动机性 能 学 问题的 研究 机 理 和规律 的掌 握 是突破 关 键技 术 的捷 径
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热管 理 结构 设计和 轻 量化
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规 模也 有 限
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需要参 考 国外 的经 验
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开 拓一 条符 合 国情 有特 色 的
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美 国在 加 年 月 和 月 分 别进 行 了马赫 数 和 美 国主 要 执行 的高超 声速飞 行 器 相 关 重 大 计划 有 空军 的
计划等 主 要应用 目标 都是 高超 声速 巡 航 导 弹
向工 程 应用 又 迈 进 了 一 步
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在 展 马赫数
定燃 烧
台
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计 划等 的推动 下
近 年 中国高超 声速 技 术研 究取 得 冲 压 发 动机研 究 获得 了不 同程 度 的正 推 力
模 型 发动 机和 单模 块发 动机 已成 功实 现 煤 油燃 料 的点火 和 稳
,
飞 行 条件 下 获 得 了 模 型发动 机 的正 推 力
燃 料 再生 冷却 相关 的热 管理 技术 研 究
态和 裂 解 态煤 油 的燃烧 特性 要 实 现 发 动机 的跨越 式发 展
。 、 。
建立 了燃 料 在亚 超 临界与 裂解 态 的数据 库
开 始了 并 获得 了超 临 界
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同时
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其标 志 就是 迅速 实现 从 地 面性 能实 验 型发动 机 向实用 型 飞 行 发动
,
中 国科 学 院力学 研 究所 自 火及 稳 定 燃烧 两大 关键 问题
,
年 以来
先 后建 成 了直 联式超 燃 实验 台和 超燃 冲压 发动 机实验
。
并开 展 了 超 声速 燃烧 的机 理 和 超燃 冲 压 发动 机关 键技 术研 究
并 在 马赫数
,
解 决 了 氢燃 料 与液 态碳氢 燃 料 点