气氧/甲烷与气氢/气氧喷注器燃烧特性对比研究

【摘要】：为了获得气氧/甲烷与气氢/气氧两种推进剂组合燃烧特性的异同,将氢/氧气-气喷注器的设计经验用于气氧/甲烷气-气喷注器设计,在同一燃烧室中针对气氧/甲烷与气氢/气氧同轴剪切喷注器燃烧特性开展了数值仿真与试验研究。结果表明:在喷注器设计参数相似的情况下,气氧/甲烷喷注器尺寸与气氢/气氧喷注器尺寸相当;在相同的燃烧室设计压力、结构尺寸,以及两种推进剂组合均完全燃烧的情况下,要产生相同的推力,气氧/甲烷(混合比3.5)推进剂流量约为氢/氧(混合比6.0)推进剂流量的1.27倍,气氧/甲烷燃烧所需燃烧室特征长度约为氢/氧燃烧室特征长度的1.48倍,气氧/甲烷燃烧室壁面热载约为氢/氧燃烧室壁面热载的一半。 【作者单位】： 北京航空航天大学宇航学院;西安航天动力研究所;
【关键词】： 气氧/甲烷 气氢/气氧 喷注器 特征长度 热载荷
【基金】：国家“八六三”高技术资助项目
【分类号】：V434.13
【正文快照】： 1引言全流量补燃循环技术是21世纪可重复使用液体火箭发动机技术的重要发展方向[1,2],气-气喷注器技术是其关键技术[3]。氢/氧推进剂组合比冲高,但液氢沸点温度低、分子量小、黏度低、密度小,其推重比较低,研制成本较高。而甲烷推进剂在所有的碳氢燃料中比冲最高、黏性最小,

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