液氧/甲烷液体火箭发动机燃烧研究最新进展

【摘要】：近来,俄罗斯和欧洲正在联合进行一个名为“VOLGA”的研究计划。其主要目标是用于可重复使用运载火箭或大型助推器的液氧/甲烷发动机的概念研究。SNECMA 的主要工作是研究预燃室/燃气发生器的可重复使用技术,在液氧/液氢“火神”燃气发生器研制过程中,获得了很多低温推进剂的燃烧经验,但液氧/甲烷富燃燃烧带来了许多新的问题:如喷注性能、燃烧效率、稳定性、积碳形成等。为了解决上述问题,目前正在进行实验和理论两方面的研究。onERA 的马斯喀特(Mascotte)试验装置就被改造用于研究甲烷的燃烧。最初的研究完成了对低混合比和压力范围在0.1MPa 到6.0MPa 下的液甲烷和气甲烷同轴喷注技术的评估。各项研究在继续进行,以求对液氧/甲烷低温燃烧问题进行完整的描述和理解。除了上述研究外,还在进行计算流体力学数值模拟工具的更新工作,但是只有一些非常特殊的工况点才需要进行修改工作,这是因为过去的火箭发动机燃烧研究工作已经对液氧/液氢低温燃烧特性有了深入的理解,有很多研究成果可用于液氧/甲烷燃烧研究。目前的主要问题集中在甲烷的高频燃烧稳定性和燃烧化学效应方面。在一个称为INCA 的新的燃烧研究计划框架内将对这些问题进行研究。 【作者单位】： 中国航天科技集团公司第六研究院十一所
【关键词】： 液体火箭发动机 液氧/甲烷 喷注器 低温燃烧
【分类号】：V434
【正文快照】： 1引言 目前,人们对采用液氧/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动力装置的兴趣越来越高,重点是在返回式助推器的可重复使用方面。例如,TSTO(两级入轨)发射系统,一级用液氧/甲烷推进剂组合的可重复使用发动机,二级用液氧/液氢推进剂组合的可重复使用或一

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