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  • 简介:石油钻杆弯曲疲劳失效是钻井平台故障的一种主要形式,本文给出一种基于共振原理的石油钻杆加速弯曲疲劳实验方案。针对该方案,建立了简化分析模型,推导了相关理论,讨论了激振频率和配重质量的选取原则。以满足设计交变弯曲应力为目标,确定了杆长、配重、离心质量等设计参数的优化方法。最后,通过试验方法和有限元仿真,验证了模型简化和理论推导的有效性和正确性。

  • 标签: 石油钻杆 共振 加速弯曲疲劳 参数优化
  • 简介:利用流体计算软件模拟涡轮级间燃烧(ITB)三维两相燃烧流场。对比分析无引气式ITB与传统ITB性能及流场分布。采用Realizablek—s模型模拟湍流黏性,离散相模型追踪油珠运动轨迹,非预混平衡化学反应模型模拟燃烧过程。计算结果表明:无引气式ITB除总压损失比传统ITB的稍大外,其它指标均与传统ITB的相当;但由于该方案不需要额外引气,故提升了ITB发动机性能及应用价值。

  • 标签: 涡轮级间燃烧室 无引气式 离散相模型 非预混平衡化学反应 数值仿真
  • 简介:通过分析及试验,研究了燃烧出口温度场周向测点布置与掺混孔间的相对位置对出口平均温度、出口周向及径向温度分布测量结果准确性的影响。结果表明:(1)在渗拽孔正下游及相邻掺混孔正中间位置、分别安排一个周向测点,能准确地测出出口温度场;(2)在相邻两掺混孔间,距每个(或某个)掺混孔中心平面横向距离为1/4孔间距位置,分别安排一个(或仅安排一个)周向测点,能获得准确的出口平均温度及出口径向温度分布。但不一定能获得准确的周向温度分布;(3)仅在每个掺混孔正下游或仅在相邻两掺混孔正中间位置,安排一个周向测点,均不能获得准确的温度场测量数据。

  • 标签: 环形燃烧室 出口温度场 测点布置 周向测点 温度分布
  • 简介:针对高空模拟舱内逆向布置的推力点火瞬时过程中舱内压力的变化规律进行了理论和数值仿真分析,推力高速气流的动能是推力短程点火过程中舱内压力大幅上升的主要原因.为保证推力点火时舱内的真空度,需要在推力出口配置导流装置将燃气导出真空舱.对单台和4台并联推力进行点火试验,试验表明:采用燃气导流能够较好保持舱内真空度,是整机多推力高空模拟试验的新思路.

  • 标签: 高空模拟 推力室逆置 燃气导流
  • 简介:本文介绍了ARC用于卫星位置保持的22N推力的研究试验.这种新型推力采用无涂层的Pt/Rh合金燃烧,稳态工作的推进剂耗量已经超过了目前硅化物涂层的铌合金推力,额定工况下的比冲可达2943m/s。推力具有很小的集液腔,脉冲比冲和脉冲再现性得到提高,并且已经顺利地完成了各项研究试验,推力的热稳定性得到验证。

  • 标签: 姿控火箭发动机 推力室 试验研究
  • 简介:本文选择叶型折转角为113°的平面涡轮叶栅,开展了直叶栅、正,反弯曲叶栅的流场测量和流动显示研究。讨论了叶片弯曲对壁面流谱、静压分布以及流动损失的影响。结果表明:对于大折转角(113°)平面涡轮叶栅,叶片反弯(DHN)使得叶栅流场明显恶化,叶栅损失增加;叶片正弯(DHP)则在一定程度上减少流动损失,但效果没有普通小折转角的涡轮叶栅明显。

  • 标签: 大折转角 涡轮叶栅 流动分离 弯叶片
  • 简介:一种铼作为基材、铱作为涂层和铱-陶瓷氧化物作为复合涂层的22N推力,采用GO2/GH2进行了热试。推力完成了以下试验,一台在额定混合比(MR)4.6,压(Pc)0.469MPa下,工作了将近39h;另一台在额定混合比5,8,压0.621MPa下,工作了13h以上。另外四台推力,采用改进的工艺制造的铱-氧化物作为复合涂层/Re推力也进行了热试。在GO2GH2低混合比下的试验表明:在地面可贮存推进剂的相对较低氧化气氛的燃气中,燃烧的寿命能大大提高。在靠近喷注器附近的区域里,处于混合比接近17的试验表明:混合过程的推进剂可能使铱涂层破坏,而氧化物涂层则起着保护涂层的作用。铱一氧化物复合涂层/Re推力能够在苛刻的氧化燃烧气氛中使用,如高混合比GO2/GH2、氧/烃以及液体火炮推进剂。其中一台在额定混合比16.7,压0.503MPa下,工作了1.3小时。

  • 标签: 氧化物涂层 Ir/Re 燃烧室 研究
  • 简介:介绍了航空发动机燃烧部件试验件的设计目的、设计要求及结构设计。设计过程中针对现有高温升燃烧试验件的设计特点和工作状况,为保证试验安全及试验结果可靠,重点考虑了试验件进口流道设计、机匣应力分析、膨胀节选用和燃气导管冷却。

  • 标签: 燃烧室试验件 膨胀节 燃气导管 受力分析 强度计算
  • 简介:详细介绍了某重型燃气轮机天然气燃料燃烧全温全压试车台建设,及全温全压排故试验。建立的全温全压试车台满足使用要求,积累的试验台建设经验为后续更高指标的试验器建设奠定了技术基础;燃烧全温全压试验重现了电厂故障,验证了燃烧壁面烧蚀的原因,为燃烧现场排故及后续优化设计提供了技术支持,同时也获得了宝贵的全温全压燃烧排故试验经验。

  • 标签: 重型燃气轮机 燃烧室 天然气 试验台 全温全压 排故
  • 简介:电铸Ir、Re、Nb和其它稀有金属是制造火箭发动机燃烧以及单轴几何形体最为经济的方法.本文简要地介绍了新的和最近流行的商用制造设备以及加工材料的特性.重点介绍了Ir和Re晶格界面结构与退火时间的关系.此外还讨论了不同高温处理的Re晶粒结构的变化情况.本文给出了在各种退火温度和时间下,不同晶粒结构时的材料的机械性能.还给出了材料的高温抗拉强度,并与其它制造方法和以前文献中的数据进行了比较.最后展示了电铸的Ir/Re火箭发动机燃烧试件以及热试数据.

  • 标签: 电铸 Ir/Re燃烧室 工艺
  • 简介:为了研究某膨胀循环氢氧发动机推力冷却结构流场分布特性,进行了单根冷却通道和完整冷却通道结构的三维CFD分析。仿真计算过程中,以单根通道模型的仿真结果作为完整通道结构模型流场仿真分析的边界条件之一,并考虑了材料物性参数随温度或压力的变化。分析结果表明:1)仿真预测的温升、压降与热试验实测值吻合,该推力冷却通道流量相对偏差范围为-4.8%~6.6%,由此造成喉部气壁温的环向偏差为33K;2)集合器管内流体的环向流动压差、法兰起分流或汇聚作用时拐弯效应形成的压力波动是造成冷却通道流量不均匀分布的主要原因,出口集合器内的压力分布对通道流量分布起主要作用;3)提高通道流量均匀性的措施可以从增大出口集合器管径或采用变管径设计、采用扩口型法兰并设置弧形导流片、集合器的进、出口法兰布置在同一环向位置等方面进行考虑。

  • 标签: 膨胀循环发动机 推力室 冷却通道 分布不均
  • 简介:本文介绍了应用多块程序法进行液体火箭发动机推力多相流流场计算的有效性,描述了多块程序的特点以及此法在两台不同推力中的应用。这两台推力分别为:采用液膜冷却的400NAstrium发动机推力和推力较大的再生冷却AstriumAestus发动机推力。在400N发动机中,研究了在近壁区域连续网格加密对计算结果的影响以及重要性,在正文中对该研究结果作了描述和讨论;随后在AstriumAestus发动机中也应用了此方法。如果在近壁区域不作局部网格加密,则此区域网格纵横比将高得离谱,而网格的纵横比过高会减缓计算的收敛过程、降低计算结果的可靠性。恰当地应用局部网格加密方法,可以获得几乎不依赖于网格的计算结果。

  • 标签: 火箭发动机 推力室 流场计算
  • 简介:基于轴流压气机逐级过失速特性和燃烧特性,建立了带主燃烧的多级轴流压气机过失速的分析模型。发展了分析轴流压气机过失速响应的动态滞后方法,确定了压气机过失速响应的统一时间常数。并将该模型应用到国内某型发动机的过失速行为的分析,得到了合理的定性理论结果。

  • 标签: 主燃烧室 轴流压气机 过失速 数值模拟 航空发动机
  • 简介:研究了远地点发动机(N2O4/MMH)的推力工作过程,考虑了自燃推进剂的雾化、蒸发以及化学反应流动过程,采用交错网格系统的SIMPLE算法,得到了不同边区冷却流量对推力的内流场和燃烧效率的影响结果,数值计算的结果与理论分析相符合,为推力工作过程的稳定性分析提供了重要参考.

  • 标签: 液体远地点发动机 数值模拟 燃烧效率 推力室
  • 简介:采用45°斜丝热线风速仪(HWA),在近最高效率和近失速工况下测量了一台两级砖旋轴流风机的定常与非定常流场。结果表明,近失速状态下的损失增加主要集中在两列动叶之间叶顶附近区域,此区域内,近最高效率状态下时,后级动叶的位势流影响略占优势;而近失速状态下时,前级动叶的尾迹影响占主导地位。

  • 标签: 热线风速仪 对旋轴流风机 非定常流场 近最高效率 近失速
  • 简介:传统发动机加力燃烧都采用V型火焰稳定器组织燃烧,自加力出现到第三代发动机,该方案一直得到了广泛应用。随着新一代歼击机性能指标的提高,发动机加力燃烧需要新的突破才能满足更高推重比的要求。本文介绍了第三代、第四代发动机加力燃烧的结构方案,并根据新一代加力燃烧一体化设计思想,介绍了新颖加力燃烧的结构方案。

  • 标签: 加力燃烧室 V型火焰稳定器 驻涡燃烧 突扩扩压器
  • 简介:为了准确预估液体火箭发动机推力喉部结构的热疲劳寿命,采用热-力耦合方法对推力喉部结构在整个循环加载过程中的变形进行数值模拟。以最危险的温度最高和变形最大处为考察点,在多次循环载荷下,综合运用循环疲劳和准静态疲劳理论,对数值计算结果进行分析,预估了结构的热疲劳寿命。研究表明:单次循环下,喉部结构寿命预估值最小,偏保守和安全,因而推荐工程设计和工程应用最优先参考。

  • 标签: 热疲劳寿命 循环疲劳 准静态疲劳 热-力耦合分析 数值模拟
  • 简介:气液同轴直流离心式喷嘴对补燃发动机燃烧高频燃烧稳定性有显著影响.为研究气液同轴直流离心式喷嘴的声学特性,在大气环境条件下进行了单喷嘴声学模拟实验.通过安装在模拟燃烧室外侧的扬声器激发声学振荡,利用声学探针测量燃烧室内的声压,获得了喷嘴长度、节流嘴直径对燃烧声学特性的影响规律,确定了喷嘴长度与节流嘴直径的选取原则.

  • 标签: 液氧煤油补燃发动机 气液喷嘴 高频燃烧稳定性 声学特性
  • 简介:介绍了一种以沿声干涉原理为理论基础设计的新型通气声衬,具有良好的吸声效果。突出的特点是新型通气声衬的声学性能参数可调,以一台自行设计的高效高噪声对旋轴流通风机作为噪声源,对新型通气声衬的消声性能做了实验研究。结果表明,降噪效果较好,但主流道中的切向流与通气声衬中的通气量对通气声衬的性能有较大影响。

  • 标签: 通气声衬 涡声干涉 对旋风机 降噪 切向流 通气量
  • 简介:铌铪合金具有较高的高温强度,是轨姿控液体火箭发动机推力身部的主要结构材料,但在工作环境中易发生氧化“粉化”,必须在合金表面涂覆高温抗氧化涂层。本文主要研究了硅化物涂层对铌铪合金热防护行为,包括涂层的成型过程、高温抗氧化行为及高温抗热震行为等。试验结果为:涂层在1700℃下的氧化寿命7h,1400~800℃的空冷热震循环次数4700次,表面粗糙度30-60μm。并对铌铪合金推力身部涂层热试车情况进行了详细分析研究,对涂层在富氧高温燃气冲刷作用下的工作机理进行研究分析,总结了硅化物涂层的热防护机理,研究的新型硅化物涂层在高温条件下具有较好的性能。

  • 标签: 铌铪合金 硅化物涂层 热防护 机理分析