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超声速燃烧与高超声速推进  
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【英文篇名】 Supersonic combustion and hypersonic propulsion
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【作者】 俞刚; 范学军;
【英文作者】 YU Gong; FAN Xuejun; State Key Laboratory of High-Temperature Gas Dynamics; Institute of Mechanics; Chinese Academy of Science;
【作者单位】 中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室;
【文献出处】 力学进展 , Advances in Mechanics, 编辑部邮箱 2013年 05期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 超声速燃烧; 高超声速推进; 超燃冲压发动机; 吸热碳氢燃料; 燃烧稳定性; 模态转换;
【英文关键词】 supersonic combustion; hypersonic propulsion; scramjet; endothermic hydrocarbon fuel; combustion stability; mode transition;
【摘要】 50多年的努力和曲折经历证明了超声速燃烧冲压发动机概念的可行性.本文对影响超燃冲压发动机技术成熟的主要因素作了扼要的分析.高超声速推进的首要问题是净推力,利用超声速燃烧获得推力遇到各种实际问题的制约,它们往往互相牵制.几次飞行试验表明高超声速飞行需要的发动机净推力仍差强人意,液体碳氢燃料(煤油)超燃冲压发动机在飞行马赫数5上下的加速和模态转换过程,成为高超声速吸气式推进继续发展的瓶颈.研究表明,利用吸热碳氢燃料不仅是发动机冷却的需要也是提高发动机推力和性能的关键举措,燃料吸热后物性改变对燃烧性能的附加贡献对超燃冲压发动机的净推力至关重要.当前,实验模拟技术和测量技术相对地落后,无法对环境、尺寸和试验时间做到完全的模拟.计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)逐渐成为除实验以外唯一可用的工具,然而,超声速燃烧的数值模拟遇到湍流和化学反应动力学的双重困难.影响对发动机的性能作正确可靠的评估.提出双模态超燃冲压发动机模态转换、吸热碳氢燃料主动冷却燃料催化裂解与超声速燃烧耦合、燃烧稳定性、实验模拟技术与装置、内流场特性和发动机性能测量、数值模拟中的湍流模型、煤油替代燃料及简化...
【英文摘要】 After the long and strenuous eforts covering more than 50 years and the tortuous experiences, feasibility of the scramjet concept has finally been proven. In this paper, the main factors influencing the technical maturity of the scramjet engine are briefly analysed. A matter of utmost concern for this new type of air-breathing engine is the net thrust. The production of engine thrust using supersonic combustion encountered a number of practical requirements which were often found to contradict each other. S...
【更新日期】 2013-11-28
【分类号】 V231.1
【正文快照】 1引言1.1超声速燃烧与高超声速推进超音速燃烧是一种燃料在超声速气流中混合与燃烧的物理化学过程,这种概念源自超声速燃烧冲压发动机(简称超燃冲压发动机),由美籍意大利空气动力学家安东尼奥·费里在1950年代提出(Ferri et al.1962,Weber et al.1958).这种发动机的特点是几何?

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