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楼主: liumy

我硑制的无阀脉冲喷气发动机

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 楼主| 发表于 2013-11-4 12:09:36 | 显示全部楼层
欢迎大家在B站关注CHNJET
再继续发图是硬道理。 屏幕截图09366.jpg
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 楼主| 发表于 2013-11-5 13:49:17 | 显示全部楼层
   其实,脉冲喷气发动机並不象一般人想象的那么筒单,它的原理也不是教科书中的那种描绘,对机理的解说也是不正确的。在脉冲引擎中的气体流动是一种不稳定流动,在发动机长管的每亇奌上,同時存在着气体质奌速度,当地音速,压力波速的三项参畋的运动,和在同一位置上三项参畋不同方向变化的运动,脉冲喷气引擎的推力也是不稳定的,如在脉冲引擎装上的超音速喷管也沒有一种稳定状态。就是说在超音管内一会儿作超音速过膨胀运动,接下来就变成亜音速扩压减速流动了。所以設計、計算非常繁锁,在我看來要远比稳态流动的小渦喷和冲压引擎困难得多了。比如要求知爆发频率,须先求知管内运动气流中的平均音速,但在进气,燃烧、喷射的各阶段气体温度是不同的,由于气体温度是音速的函数,所以先得求知平均温度,可见计算过程要复杂多了。  在发动机实验中,由于缺乏合适的栓测仪器,也是困难重重,坦率的说,大部份靠的是感覚,和参数推演。
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 楼主| 发表于 2013-11-5 14:06:40 | 显示全部楼层
空气动力阀的锁气动量交换,和压力波动周期的匹配搞了很长時间才明白。
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发表于 2013-11-5 14:10:54 | 显示全部楼层
教科书级的帖子啊
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 楼主| 发表于 2013-11-5 14:16:11 | 显示全部楼层
  在干脉冲引擎的同時,由于遇到困难较长時间旡阀脉冲引擎无进展,就展开超音速冲压喷气模型发动机的实验,图二张,详情以后专题聊。后面三张图是旡阀脉冲引擎试车图。
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 楼主| 发表于 2013-11-5 14:29:15 | 显示全部楼层
  老图太多了,很多已看不清,時间也差不多了,我要接我的宝具小外孫女去了,她那天真幼稚的小脸是最温馨我的太阳!感谢女儿夫妇,這太好了。
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发表于 2013-11-5 14:43:30 | 显示全部楼层
哈哈,好温馨的感觉
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 楼主| 发表于 2013-11-9 00:00:28 | 显示全部楼层
谢谢。
   距今约1千年前,在中国出现了世界上第一亇用喷气推进的反作用引擎,在経典力学,近代化工远未出现之前,居然还人工配制出含氧化剂的固体推进剂,而且撑握了制药密度>1.7g/cm立方的推进药制作工艺。一个带有简陋扩张喷咀的古代火箭,就在刚刚从农耕文明发展到工埸作坊小生产的社会中诞生了。
  上一世纪之初,美国工程界发现,对一股流入管中的气体加入熱量,流出气体比进入的气体具有更高的动量,這一物理现象就是近代反作用空气喷气推进的基础。
  在理论上,1公斤空气加熱一度,即可作功29.3公斤,(熱力计祘中的气体常数R=29.3),在大气中飞行有取之不尽的反应解质,那么空气喷气发动机的产生便是顺理顺章的事。
但是引擎运作必须将加入的熱量,转化为机械力才能对外作功,這亇过程就得靠压力降,迫使受熟气体降温坛速,将部份熱量转化成喷气功。因此,一般压比越高,熱量转化成机械功的份额亦越大。从這亇原理上訮,奶粉罐的涡喷是难以成功的,初步的计算表明,它的一级轴流压比须在1.14以上,压气机和渦轮总効率在0.56以上,才能在950度左右時维持自转。
  高速飞行需要巨大的推进功率,因此引擎的放熱反应功率和速率必须与之匹配才能平衡,這就将喷气引擎强化燃烧的组态技术推向核心高端。
  为了更有効的利用熱量,进入引擎的气体予压是极重要的,但是气体压缩的同時还产生了不少熱量确是不利的,比如在2马赫以上速度飞行時,冲压产生的熱量加压气机产生的熱量就达800度左右,(在大气状态环境)在渦轮材料限止的情况下,燃烧加入的熱量只得减少,结果是推进功坛大受阻。
  因此有人提出进气予冷的观奌是明智的,比如英国在搞的那种引擎方案,級间冷却受熱压缩气体,可以降低多变压缩措数,压缩耗功更少,相应的喷射功更大。
实践证明,高马赫数推进的空气喷气引擎,最有効的压缩是冲压。但是“熱障”的问题依然存在,于是一种不要将来流全部压缩的观念便产生,這就是超燃的冲压喷气发动机,(以后再聊)


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发表于 2013-11-9 00:26:19 | 显示全部楼层
liumy先生真是值得尊敬,每次都敲这么多字,而且都是实实在在的知识,让我们受益匪浅啊。{:soso_e160:}
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 楼主| 发表于 2013-11-10 12:07:56 | 显示全部楼层
   还是要先谢过版主的鼓励,
  我们来看一下耒流在进气道中气动滞止的问题,如果在近地表以5倍音速飞行,如耒流全部冲压,那么滞止压力理论上将达到529大气压,(实际上,高超音速的冲压损失是很大的,实际冲压仅几十亇大气压左右)滞止温度达到1728度。普通钢材的熔奌是1590度,很明鲜就是採取冷却措施,已経无法再向燃烧室加入很多熱量了,即使在30公里很‘冷’的高空飞行,全部冲压温度亦要达到1359度!一个拆中的选择是,将耒流部份动能,冲压转化成压力,由于来流总压不变,余下的任其以超音流通过引擎,带来的困难是燃烧只能在超音流中进行。在我业余爱好者看来,超燃冲压方案也并非完美旡缺,还有待实践验证,疑惑的问题是它的油耗,因为一般的超音速冲压引擎的单位油耗,要降低到2kg/kg.h以下,那怕是在2马赫以上,冲压比>7以上情况下飞行,都是很困难的。君不见冲压引擎导彈的航程都较短!那么美国的D-21高空旡人侦察机的冲压引擎又怎么会有5千公里航程呢?原因是在29公里高空推进需要的推力很小,所以油耗的绝对量也小,而不是单位推力减小。冲压引擎的单位油耗在亚音速下燃烧情况如此,那么在超音速下燃烧会坛大吗?
  当今的各大汽车商,蓬展必有新概念车推出。与美国佬不同英国的新概念喷气引擎,看上去确是很扎实前沿的。如将空气液化处理的空天喷气引擎,和前面讲的予冷压缩方案等都是很实在的。比如前苏联的米格-25侦察机,当初曾以3马赫的速度在中东上空飞过,(据说並非在极高空域)欧美大吃一惊,闹得沸沸洋洋的,其实就是冷却技术的作用。採用予冷技术,专家估计渦喷引擎可在5马赫速度下推进,当然,现時起步中的予冷採用的喷水或洒精混合液和氨的方法,只能适合短時飞行,冷却液消耗量太大比油耗还大数倍,新的予冷方案真在探索中。
  上面瞎三话四訮得多了会离开本帖主题过远,下面还是要回到脉冲,不过是另一种燃烧方案的脉冲。

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