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  • 简介:为了准确预估液体火箭发动机推力室喉部结构的热疲劳寿命,采用热-力耦合方法对推力室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:本文研究极端温度环境下,冻融循环对混凝土地坪耐久性的影响,为环境实验室地坪设计提供试验依据。采用飞机结构及机构环境试验系统模拟实验室内极端温度环境,对不同型号混凝土试块进行环境耐久性考核。通过环境模拟实验研究,得出了极端环境温度条件下冻融循环次数与混凝土试块的相对动弹性模量、质量损失率、抗折强度损失率和抗压强度损失率之间的变化规律,自然养护和未添加钢纤维混凝土试块在经历60次冻融循环后,其冻融特性出现明显下降。标准养护和添加钢纤维组混凝土试块的冻融特性明显优于自然养护和未添加钢纤维组的混凝土试块。通过试验研究,得出了几种不同型号混凝土极端温度环境下的冻融特性,为气候环境实验室地坪设计提供试验依据。

  • 标签: 混凝土地坪 极端环境条件 耐久性
  • 简介:飞机结构使用寿命必须满足规定的可靠性指标要求,提供了适用于军用飞机机体结构的使用寿命可靠性符合性判据和符合性检查要求与方法,只要能有效地控制制造过程中所形成的结构细节原始疲劳质量,例如铆接和螺接紧固孔保持其ai值小于0.125mm孔边角裂纹;并能实现经济寿命超过使用寿命,在使用寿命期内不会出现功能性损伤;就能保证出厂飞机机体结构拥有使用寿命必然是:能满足基本可靠性指标要求,并能有效地防止和避免灾难性疲劳破坏发生的可靠性使用寿命

  • 标签: 使用寿命 可靠性使用寿命 符合性判据 符合性检查 飞机结构
  • 简介:针对分层燃烧循环RBCC发动机,建立了热力学理论模型,引入压缩效率、加热比和增压比,对RBCC发动机的热力循环过程进行分析,推导了发动机热效率计算公式,探讨了热效率随不同参数的变化及其与各参数之间的关系。分析表明,压缩效率、加热比及喷管压比越高,热效率越大;存在最优增压比,可使热效率达到最高值。

  • 标签: 分层燃烧 RBCC发动机 热力循环 热力学分析
  • 简介:对将来的空间运载系统来说,关键是要降低发射成本、提高运载器的可靠性和工作效率。对各种运载器的系统分析结果表明:采用总体结构和推进系统先进的单级入轨运载器能够达到这个目标。本文将介绍所有液体火箭发动机动力循环方式,接着针对各种循环类型的发动机进行运载器/推进系统组合分析,旨在确定将来的单级入轨运载器推进系统和与之相关的热力循环方式。现有的和已提出的具备完成单级入轨任务的发动机动力循环方案在此也做了阐述。

  • 标签: 单级入轨 发动机 循环
  • 简介:研究定常态恒温,变温热源热机循环性能,导出内可逆卡诺热机和布雷顿热机的最佳率,效率关系和最大功率及相应效率界限,并对这两种热机循环的最优性能进行了比较,理论分析表明,定常态流恒温热源循环,只有当工质的热容率趋于无穷大时,布雷顿循环才能达到卡诺循环的性能。数值计算显示,当布雷顿循环的工质热容率为高,低温侧换热器的热导率总量的1.5倍时,布雷顿循环的功率已为卡诺循环功率的99%以上。定常态流变温热源环在相同的边界条件和热效率下,布雷顿循环的功率可以高于卡诺循环功率,极限情况下前者是后者的两倍,对于变温热源条件,布雷顿循环主要受益于其工质与热源间的较佳的匹配,所得结果对热机工作参数和工质的最优选择有一定指导意义。

  • 标签: 有限时间热力学 布雷顿热机 最优化 变温热源 定常态恒温热机 循环性能
  • 简介:应用有限时间热力学的方法优化了恒温热源条件下不可逆闭式中冷回热布雷顿循环的中间压比分配和高温侧换热器、低温侧换热器、中冷器及回热器热导率分配,得到了循环最大热效率;通过进一步优化总压比,又得到了双重最大效率.最后通过数值计算,研究了一些重要参数对循环优化结果的影响.

  • 标签: 布雷顿循环 回热 中冷 不可逆 有限时间热力学 效率优化
  • 简介:主要以某直升机座舱为模型,根据座舱内外环境条件和要求、座舱材料的物理特性,对舱内热载荷等参数进行计算。以计算结果为依据,确定蒸发循环制冷系统的制冷量、风量、出风口位置以及各部件的主要设计参数。运用STAR—CCM+仿真软件对机舱内部温度、风速进行仿真,得到座舱内的温度和风速分布,以验证计算结果是否正确,出风口布置是否合理,优化系统设计。

  • 标签: 热载荷 STAR CCM+ 温度场 风速
  • 简介:本文讨论了10吨级高性能膨胀循环发动机的设计研究,采用的室压超出了目前的钢管极限,以便在给定的钟形喷管设计和发动机长度下改善发动机的比冲性能。发动机的基础推力为100kN,可扩展到150kN。发动机最大长度2.4m,最大质量275kg,最小比冲为4512.6m/s。结果发现采用现有技术或稍加改进就可以实现100kN的发动机,而150kN的增强型发动机则需要能提高推进剂热性能的新燃烧室技术.为达到这一目的,Dasa正在实施先进的膨胀燃烧室技术计划。采用可延伸喷管可得到大约68.7m/s的比冲增量,但以增加重量为代价。对阿里安5增强型低温上面级发动机,要求发动机推力150kN,调节能力为30%。本研究以此作为推力室性能优化的基础,并提前设计了这一新型欧洲上面级发动机。

  • 标签: 膨胀循环 发动机 设计 方案
  • 简介:基于RBCC发动机工作原理,开展了特定燃烧组织模式下,RBCC发动机火箭-冲压模态的理想热力循环优化分析。根据火箭-冲压模态发动机工作特点,建立了工质热力循环过程模型,计算获得了最佳压缩点温度及其对应的最佳压缩比、最大循环功、热效率等参数。同时,给出了燃烧室最高温度、空燃比对最佳压缩比、最大循环功和热效率的影响规律,以及RBCC发动机热力循环的优化方向。研究结果表明,通过提高一级燃烧室最高温度、降低引射比、调整进气道压缩比至最佳压缩比等措施均可有效提高RBCC发动机最大循环功及循环效率。

  • 标签: RBCC 火箭-冲压模态 理想热力循环 优化分析
  • 简介:本文利用涡轮设计软件,设计了用于分级循环燃烧火箭发动机的涡轮叶栅。为控制二次流损失,动静叶均采用先进的后加载叶型,静子叶栅采用正弯设计。流场计算结果表明,弯曲静叶整级效率提高0.92%,静叶内部漩涡强度减小,二次流减弱。经涡轮吹风试验验证,其级性能完全满足要求。这也表明后加载叶型及叶片正弯的方法适用于该类型涡轮。

  • 标签: 分级燃烧 液体火箭发动机 涡轮
  • 简介:给出了一种破坏危险性指标的概率损伤容限分析方法。该方法建立在裂纹扩展寿命分布基础上。该方法由裂纹扩展寿命分布和平均裂纹扩展曲线结合破坏危险性指标确定损伤容限检查间隔,该分析方法可用于整体壁板的损伤容限分析。

  • 标签: 损伤容限 破坏危险性 裂纹扩展寿命分布 检查维修 间隔
  • 简介:为了研究某膨胀循环氢氧发动机推力室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,该推力室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:北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司(燃气轮机与煤气化联合循环国家工程研究中心,以下简称公司/工程中心)是国家发展和改革委员会审核批准(发改办高技[2008]248号),由清华控股有限公司、东方汽轮机有限公司、哈尔滨汽轮机厂有限公司、南京汽轮动力设备有限公司、上海汽轮机厂有限公司、中国船舶重工集团公司第七。三研究所和中国电力工程顾问集团公司七家单位出资入股,国家重点支持的具有独立法人地位的股份制高科技研发设计企业。

  • 标签: 煤气化联合循环 国家工程研究中心 燃气轮机 工程技术 中国船舶重工集团公司 北京
  • 简介:北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司(燃气轮机与煤气化联合循环国家工程研究中心,以下简称公司/工程中心)是国家发展和改革委员会审核批准(发改办高技[2008]248号),由清华控股有限公司、东方汽轮机有限公司、哈尔滨汽轮机厂有限公司、南京汽轮动力设备有限公司、上海汽轮机厂有限公司、中国船舶重工集团公司第七○三研究所和中国电力工程顾问集团公司七家单位出资入股,国家重点支持的具有独立法人地位的股份制高科技研发设计企业。

  • 标签: 煤气化联合循环 国家工程研究中心 燃气轮机 工程技术 中国船舶重工集团公司 北京
  • 简介:寿命周期费用分析再次表明:单级入轨可显著降低有效载荷入轨费用.因为没有分级的优势,那么单级入轨火箭就需要非常高的性能和轻的质量。在对可重复使用火箭进行结构分析的过程中,所进行的一项主要研究是动力循环的选择。在普通钟形喷管发动机中,采用的是高室压的补充加注循环如分级燃烧循环或混合式预燃室全流量循环。与燃气发生器循环相比,选择这些循环方式使质量增加,但是可接受的,且性能优于燃气发生嚣循环.在塞式结构中,必须把普通燃烧室的单一圆形喉部分割为许多小的喉部摆放在发动机的周边上.这种结构与普通的钟形喷管相比,需要从中心的涡轮机伸出较长的高压推进剂导管.在分级燃烧循环中,大部分推进剂进行不完全燃烧而且低密度高温燃气需要直径较大的导管.该导管增加的质量抵捎掉了补充加注循环增加比冲所带来的好处,这就促使选择燃气发生器循环.在此将作详细比较研究.

  • 标签: 单级入轨 塞式发动机 动力循环
  • 简介:在大量试验数据的基础上,经过理论分析并结合国外专家的仿真经验,确定了新一代高性能补燃循环发动机的阀门参数和起动时序。虽然只是理论分析;但结合了试验数据,在一定程度上真实反映了发动机的动态过程,所得出的结论与事实非常相似。

  • 标签: 新一代高性能补燃循环发动机 时序分析 起动过程
  • 简介:用有限时间热力学方法分析内可逆恒温热源中冷回热布雷顿循环,由数值计算给出了燃气轮机功率密度特性,分析了循环各热力参数对功率密度的影响,并对最大功率密度和最大功率时循环的主要参数进行了比较,得出了最大功率密度设计的优点和不足.

  • 标签: 布雷顿循环 回热 中冷 有限时间热力学 燃气轮机 热力参数
  • 简介:过氧化氢/煤油涡轮泵用于35kN补燃循环先进上面级发动机,由过氧化氢泵、煤油泵和涡轮组成,采用涡轮偏置的单轴布局结构。过氧化氢泵为典型的带诱导轮离心泵形式。基于超低比转速及转子动力学方面的考虑,煤油泵采用了部分流泵形式。为了解决轴向力平衡问题并获得较高的效率,涡轮采用了低压比小反力度方案。通过材料与工作介质的相容性研究,总结了一整套可操作性强的过氧化氢泵零件相容性评价准则、选材以及零件钝化处理工艺等技术。对涡轮泵联试和发动机热试车情况进行了分析,并提出了后续研究的重点方向。

  • 标签: 过氧化氢泵 煤油泵 涡轮泵 上面级发动机