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2012年第5期 导弹与航天发射技术第5期 2012年总第321期 航天第321期 收稿日期: 2011-10-10 基金项目: 国家自然科学基金() 作者简介: 孙杨(1986- ），男，硕士生，研究领域：液体火箭发动机燃烧过程及燃烧不稳定性文章编号：1004-7182（2012）05-0039-04液氧/甲烷火箭发动机燃烧稳定性影响分析孙阳1、冯松江2、聂万胜2（1.北京装备学院研究生院；2.北京装备学院航天装备系） 摘要：燃烧不稳定的防治是液氧/甲烷发展过程中的重要组成部分火箭发动机。 一项重要任务。 对液氧/甲烷火箭发动机燃烧过程进行单相和两相流场数值模拟，研究混合比、甲烷预喷射温度、液氧雾化直径对发动机燃烧的影响规律稳定性进行了分析。 结果表明：燃烧室内容易出现中频燃烧不稳定现象； 混合比的影响更为明显。 对于一定的工况船舶电子与信息设备保养船用物资，存在一个容易出现不稳定燃烧的混合比范围； 注甲烷前温度影响小； 液氧雾化直径小很容易导致燃烧不稳定。 在设计燃烧室喷油器时，需要折衷和考虑雾化质量和燃烧效率等因素。
关键词：液体火箭发动机； 燃烧不稳定； 数值计算 CLC 号：V434 文献标识码：LOX/CH4 的研究 Sun Yang1, Feng, Nie (1. of, the of,,;2. of Space , the of ,,) : The and of the is LOX/CH4 中的一个问题。 LOX/CH4 的 是通过使用相和两相火箭发动机燃烧不稳定性，以及燃料比 和 上是 。 表明 容易火箭发动机燃烧不稳定性，燃油比 为 ，并且对于给定的情况，存在一个容易 的比率范围； 的 很小； 并且很容易引起。 的 且需要位于 的 中。 关键词：; ; 0 引言随着航天技术的发展和发射任务的需要，液体火箭发动机逐渐发展成为现阶段载人航天和空间运输最重要的动力系统。
由于甲烷具有高比冲、高热容、易获取、无毒、无污染、低粘度等优点，液氧/甲烷火箭发动机作为可重复使用运载火箭和大型液体助推器的动力装置，其应用前景越来越大。 它越宽[1,2]。 尽管俄罗斯和美国的许多发动机使用液氧/煤油推进剂，但在液氧/碳氢化合物发动机和燃烧设备相关问题上有很多经验[3]。 然而，液氧/甲烷火箭发动机燃烧室的相关技术，特别是燃烧不稳定的预防和控制经验仍然非常有限[4]。 各种液氧/甲烷火箭发动机燃烧不稳定问题的发生表明，目前对液氧/甲烷火箭发动机燃烧稳定性的认识严重滞后，引起了各大航天国家的高度重视[5]。 国外多项实验研究表明，同轴直流喷嘴对于液氧/甲烷火箭发动机具有良好的稳定性[6]，而喷射速比可能是控制液氧/甲烷火箭发动机燃烧稳定性的主要参数[7]。 IR&D计划正在进行中[8]，目的是通过热试车获得液氧/甲烷火箭发动机在各种工况下的燃烧稳定性数据，为“载人探索飞行”的发展提供依据。
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