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《南京航空航天大学》 2005年
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新概念旋转冲压发动机基础性探索研究

王云  
【摘要】: 目前,尽管燃气涡轮发动机以其功率大、体积小的突出优点在航空动力和其他地面动力工程中得到了广泛的应用。但随着燃气涡轮发动机性能的不断提高,材料及设计要求愈来愈苛刻,体积重量在新的需求背景下仍显偏大,叶轮结构仍显复杂。而冲压发动机不需转动的叶轮机械,结构简单,高速性能优良,被广泛用于各类超音速和高超音速飞行器,愈来愈受到人们的关注。但其也有致命缺点,低速性能极差,必须借助其他动力联合工作。因此我们有必要积极开拓新思路,应用新原理、新结构,去探索研究一种体积重量小、结构简单、效率高的新概念发动机。 本文通过对燃气涡轮发动机和航空冲压发动机的原理结构进行详细分析并进行融合创新,提出了一种利用内置旋转汽缸进行旋转气流冲压压缩和旋流燃烧的新概念内置燃烧室旋转冲压发动机,并进行了一些前期的基础性探索研究,具体研究内容有: 对旋转冲压发动机进行了总体方案设计、工作原理分析、气动热力循环和性能分析等概念性研究。着重讨论了轴功输出方案的旋转冲压发动机,初步分析表明,旋转冲压发动机的热力循环是加进了两个反循环的布雷顿循环,该发动机在热力性能和结构方面与燃气轮机相比有独特优点,有望在现代和未来各类飞行器及各类重型车辆、战略设施、坦克、舰船动力、电力等能源动力领域获得广泛应用。 冲压转子中的旋转冲压压缩是旋转冲压发动机的核心关键技术,本文从理论分析、数值模拟和模型试验三方面进行了对比研究。指出了旋转激波压缩是旋转冲压压缩的主要方式,推出了旋转激波压缩的参数关系式和冲压转子进气道和盘腔中的简化运动方程和压力方程,并通过对冷态流场的数值模拟及模型试验研究验证了上述理论分析结果,为旋转冲压发动机冲压转子的设计分析奠定了理论基础。通过数值模拟研究,还详细了解了冲压转子盘腔流场结构,为进行燃烧和热态流场的研究提供了依据。 本文的研究工作表明,这种新概念发动机可以通过采用结构简单的冲压转子取代叶片,应用旋转冲压压缩技术而获得良好的压缩效果和效率,对旋转冲压发动机的进一步研究将起到积极的促进作用。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:V235

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【引证文献】
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1 唐鑫;严聪;;新概念冲压发动机研究综述[J];飞航导弹;2012年06期
2 钟兢军;韩吉昂;杨凌;;旋转冲压压缩转子研究进展及发展前景[J];航空动力学报;2011年10期
3 王云;雷娜;;旋转冲压发动机冲压转子振动模态分析[J];南昌航空大学学报(自然科学版);2008年02期
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1 刘世青;驻涡燃烧室流动特性的冷态数值研究[D];大连海事大学;2011年
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1 潘振生;叶顶间隙对旋转冲压压缩转子的影响研究[D];大连海事大学;2012年
2 王国栋;旋转冲压压缩转子激波系配置研究[D];大连海事大学;2012年
【参考文献】
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1 王云,赵晓路,徐建中,昂海松;新概念旋转冲压发动机的研究与分析[J];北京航空航天大学学报;2004年08期
2 刘大响,金捷;21世纪世界航空动力技术发展趋势与展望[J];中国工程科学;2004年09期
3 李进贤,王国辉,高朝辉,蔡体敏,郭颜红,蔡选义;二元混压超音速进气道湍流流场数值模拟[J];固体火箭技术;2000年02期
4 黎明,宋文艳,贺伟;高超声速二维混压式前体/进气道设计方法研究[J];航空动力学报;2004年04期
5 刘宝杰,邹正平,严明,刘火星,宁方飞,张永新,徐力平,蒋浩康,陈懋章;叶轮机计算流体动力学技术现状与发展趋势[J];航空学报;2002年05期
6 陈宏,冯珩,俞鸿儒;用于激波管/风洞的双爆轰驱动段[J];中国科学G辑:物理学、力学、天文学;2004年02期
7 白菡尘,刘开胜,苟永华,焦伟,乐嘉陵;M6双模态冲压模型发动机氢燃料的燃烧试验研究[J];南京航空航天大学学报;2003年01期
8 于达仁,刘金福,徐基豫;面向21世纪的燃气轮机技术的发展[J];燃气轮机技术;2001年01期
9 董志勇,韩肇元;一种新的运动激波——非定常边界层相互干扰现象[J];力学季刊;2002年01期
10 邢秀清,赵晓路;深冷涡喷火箭组合循环发动机初步分析[J];推进技术;2000年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李明东;利用CFD数值仿真技术确定电子设备风道特性[J];安全与电磁兼容;2002年03期
2 刘健;李福堂;;基于Fluent的蝶阀三维流动的数值模拟及分析[J];辽宁科技大学学报;2008年Z1期
3 王训宏;王快社;徐可为;胡锴;;搅拌摩擦焊接过程塑性流动形态与试验分析[J];兵器材料科学与工程;2006年06期
4 杨俊杰;李强;王斌杰;;200km/h电力机车气动性能风洞试验与数值模拟[J];北京交通大学学报;2007年04期
5 王元光,徐旭,蔡国飙;超燃冲压发动机燃烧室设计计算方法的研究[J];北京航空航天大学学报;2005年01期
6 覃粒子;梁树强;刘宇;;固液火箭冲压发动机工作性能分析[J];北京航空航天大学学报;2010年11期
7 林德福;祁载康;宋锦武;;相近弹形气动参数的确定方法[J];北京理工大学学报;2006年11期
8 朱健斌,张春芝;振荡流反应器注入分散过程模拟[J];北京石油化工学院学报;2003年03期
9 席志德,解立峰,刘家骢,李剑锋;竖直下抛液体燃料爆炸抛撒的初步数值研究[J];爆炸与冲击;2004年03期
10 李倩;洪延姬;曹正蕊;;吸气式激光推进推力产生机理的数值模拟[J];爆炸与冲击;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐多;谷笳华;吴松;;用于瞬态热流测量的薄膜热电偶的研制与应用[A];第十三届全国激波与激波管学术会议论文集[C];2008年
2 夏树宁;吴宗成;朱自强;;预处理方法在全速度流场中的应用研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
3 金迪;李应红;李益文;张百灵;苏长兵;孙权;;磁流体流动控制在高超声速进气道中的应用研究综述[A];第三届高超声速科技学术会议会议文集[C];2010年
4 李应红;苏长兵;吴云;李益文;宋慧敏;;高超声速气流中MHD激励诱导与控制斜激波的实验研究[A];第三届高超声速科技学术会议会议文集[C];2010年
5 梁武科;;水轮机内部流动数值模拟技术的发展与应用现状[A];水轮机抗磨蚀技术研讨会论文集[C];2006年
6 杨衡;党小庆;赵昕慰;;提高电收尘器效率的气流流型优化[A];第十届全国电除尘、第二届脱硫学术会议论文集[C];2003年
7 党小庆;袁胜利;杨春方;马广大;;电除尘器气流分布CFD方法初步研究[A];第十一届全国电除尘学术会议论文集[C];2005年
8 俞鸿儒;;爆轰驱动现象的发现和应用[A];近代空气动力学研讨会论文集[C];2005年
9 党小庆;李倩婧;马广大;胡红胜;;电除尘器气流分布数值计算方法研究[A];中国机械工程学会环境保护分会第四届委员会第一次会议论文集[C];2008年
10 田新;刘占生;;旋转冲压发动机进气道流场及气流对转子的作用力研究[A];第八届全国转子动力学学术讨论会论文集[C];2008年
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1 解学参;吊舱推进器推进及空泡性能的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 顾璇;近地/海运动过程中的空气动力学分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 依成武;新型横向极板电除尘器研究[D];江苏大学;2010年
4 杨党国;内埋武器舱气动声学特性与噪声抑制研究[D];中国空气动力研究与发展中心;2010年
5 谢文杰;碳氢燃料裂解与结焦研究[D];浙江大学;2009年
6 金玉珍;激励喷嘴作用下纱线—气流场特性研究[D];浙江大学;2010年
7 刘雪美;喷杆喷雾机风助风筒多目标优化设计[D];山东农业大学;2010年
8 闫铂;反应扩散方程的格子Boltzmann方法及数值模拟[D];吉林大学;2011年
9 张建影;用于复Ginzburg-Landau方程的格子Boltzmann方法[D];吉林大学;2011年
10 李坤;基于无网格方法的声学问题数值模拟研究[D];华中科技大学;2011年
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1 陈林;仿生鳍在船舶减摇中的应用与仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李斌;先进涡轮气动设计规律的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 李翔;1.5级涡轮非定常流动研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 许亮;化学回热器结构设计及性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王祎;载机舰在风、浪中的气流场数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 陈明敏;连续弧等离子点火电源技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 杨洪磊;双燃料喷嘴设计与燃烧流场数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 徐大川;随意涡方法在轴流风扇设计中的应用[D];中国空气动力研究与发展中心;2010年
9 万钊;微可压缩模型预处理求解方法研究[D];中国空气动力研究与发展中心;2010年
10 郑贤臣;粉煤锅炉富氧助燃数值模拟[D];昆明理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 姜雪丽,刘涛;湍流燃烧反应机理的简化[J];北京航空航天大学学报;2002年03期
2 刘大响,程荣辉;世界航空动力技术的现状及发展动向[J];北京航空航天大学学报;2002年05期
3 王云,赵晓路,徐建中,昂海松;新概念旋转冲压发动机的研究与分析[J];北京航空航天大学学报;2004年08期
4 袁巍,周盛,陆亚钧;压气机间隙流与处理机匣作用的三维数值分析[J];北京航空航天大学学报;2004年09期
5 应展烽;范宝春;陈志华;叶经方;;高精度PPM格式在湍流燃烧中的应用[J];爆炸与冲击;2009年01期
6 朱;英国Rolls—Royce公司预测金属基复合材料在先进的航空发动机上的应用趋势[J];材料工程;1990年06期
7 刁秀华;周轶赢;;俄罗斯与东北亚地区的能源合作[J];东北亚论坛;2006年04期
8 糜洪元;;国内外燃气轮机发电技术的发展现况与展望[J];电力设备;2006年10期
9 陆帆;程永元;徐一元;方一麟;;燃煤磁流体燃烧室冷态流场的研究[J];南京工学院学报;1988年06期
10 朱皑强;赵长遂;;旋涡燃烧室冷态气流动力场特性试验研究[J];东南大学学报;1991年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨凌;旋转冲压压缩转子结构与性能研究[D];大连海事大学;2011年
2 孟岚;燃气轮机燃烧室三维湍流的数值仿真[D];哈尔滨工程大学;2002年
3 曹红加;预混火焰燃烧不稳定性及其主动控制[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2004年
4 邓向阳;压气机叶顶间隙流的数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2006年
5 钟兢军;弯曲叶片控制扩压叶栅二次流动的实验研究[D];哈尔滨工业大学;1996年
6 刘欧子;双模态冲压发动机燃烧室碳氢燃料凹槽火焰稳定性研究[D];西北工业大学;2006年
7 房爱兵;燃气轮机合成气燃烧室燃烧稳定性的实验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2007年
8 肖翔;对转冲压压气机冲压叶轮内部流动分析研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
9 张华良;采用叶片弯/掠及附面层抽吸控制扩压叶栅内涡结构的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 沈煜欣;微型燃气轮机的气动设计方法与内部流动研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2009年
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1 吕文菊;某型航空发动机燃烧室火焰筒掺混区的数值模拟[D];沈阳航空工业学院;2007年
2 侯宽新;基于详细化学反应机理的燃烧室燃烧流场计算[D];南京航空航天大学;2007年
3 蒋海明;蒸发管式微型驻涡燃烧室的设计和性能试验研究[D];南京航空航天大学;2007年
4 黄欢明;轴流泵内流场的数值模拟与PIV实验研究[D];上海交通大学;2008年
5 雷娜;旋转冲压发动机虚拟样机设计与研究[D];南昌航空大学;2008年
6 丁阳;驻涡燃烧室燃烧特性的数值模拟[D];沈阳航空工业学院;2009年
【二级引证文献】
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1 申苗;唐驾时;李克安;梁翠香;陈勇;隋雪冰;;航空发动机双转子系统的模态分析[J];兵工自动化;2010年02期
2 韩东江;杨金福;张占一;;气膜约束对轴系固有频率影响的试验[J];航空动力学报;2012年07期
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1 温纪云;申苗;唐驾时;;某型航空发动机双转子系统的动力学响应[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
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1 亢维佳;旋转冲压转子气流激振力作用下的动力学响应[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 潘振生;叶顶间隙对旋转冲压压缩转子的影响研究[D];大连海事大学;2012年
3 王国栋;旋转冲压压缩转子激波系配置研究[D];大连海事大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘大响,程荣辉;世界航空动力技术的现状及发展动向[J];北京航空航天大学学报;2002年05期
2 蒋浩康 ,李雨春 ,张洪 ,熊璋 ,徐力平 ,陈矛章;研究转子内流动的大尺寸轴流压气机实验装置和动态测量技术[J];航空动力学报;1992年01期
3 吉洪湖,张靖周,梁波;封闭转静盘腔中紊流的数值模拟[J];航空动力学报;2001年01期
4 邹正平,徐力平;叶轮机三维非定常流动数值模拟的研究[J];航空学报;2001年01期
5 韩肇元,王震球,尹协振,姚久成,杜安棣,王奎;一种在双驱动激波管和激波风洞中实现运动激波与头激波斜相互作用的新方法[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1987年01期
6 韩肇元,尹协振;运动气流的二维激波动力学方程组[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1989年04期
7 韩肇元,尹协振;波前为运动气流的激波-激波扰动关系式[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1992年07期
8 杨基明,韩肇元,尹协振;一种新型的用于激波折射、绕射和干扰研究的组合设备[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1993年07期
9 张涵信;无波动、无自由参数的耗散差分格式[J];空气动力学学报;1988年02期
10 韩肇元,王震球,尹协振,姚久成,徐立功,王奎;用于研究双波迎面相互作用的电控双驱动激波管实验技术[J];力学学报;1982年04期
【相似文献】
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1 王云;赵晓路;徐建中;昂海松;;旋转冲压发动机冲压转子盘腔冷态流场数值模拟[J];南京航空航天大学学报;2006年02期
2 王云;杜建;赵晓路;徐建中;;旋转冲压发动机冲压压缩分析[J];工程热物理学报;2006年06期
3 曹乐;徐胜利;;运动激波和气水界面相互作用的数值模拟[J];水电能源科学;2009年03期
4 张军;任登凤;谭俊杰;;运动激波与气泡串相互作用的多介质数值模拟(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics;2009年03期
5 G.法雷尔;H.G.斯蒂芬;张君伦;;入库潜流的数值模拟[J];河海大学科技情报;1986年S3期
6 卢执中,匡增意;货车调车冲击的数值计算机模拟[J];铁道科学与工程学报;1988年02期
7 邓康耀,顾宏中,陈安琪;涡轮谐振增压系统的研究[J];内燃机工程;1989年04期
8 张德良;I.I.格拉斯;;激波绕半菱形柱体运动的实验研究和数值模拟[J];爆炸与冲击;1991年02期
9 张福祥,曹从咏;含强激波二维流动的高分辨率数值模拟[J];南京理工大学学报(自然科学版);1992年04期
10 朱维宝,徐成贤,陈贵灿;GaAs MESFET器件数值模拟的预优共轭梯度法[J];西安交通大学学报;1992年04期
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1 周伟江;江娟;马汉东;;物体穿越运动激波非定常干扰特性的数值模拟[A];第四届《海峡两岸计算流体力学学术研讨会》论文集[C];2003年
2 林祥;尹宝树;杨德周;;波浪在波流相互作用中对底应力及流速的影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
3 陈可锋;季小强;李鑫;;海平面上升对江苏沿海潮波影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
4 杨欣;程文;川端信义;;公路隧道火灾热气流运动规律的研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第四卷)[C];2009年
5 裴文兵;;激光驱动惯性约束聚变数值模拟研究进展及其相关的原子物理过程[A];第十五届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2009年
6 张东明;;不可压混合层中一种增强混合的新方法[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
7 金晓林;;电子回旋共振放电的数值模拟[A];第十三届全国等离子体科学技术会议论文集[C];2007年
8 张晓晴;黄小清;汤立群;;泡沫铝填充圆管三点弯曲性能研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
9 陈勇梅;黄西成;;流体动力学帽状剪切实验数值模拟[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(二)[C];2007年
10 吴迪;张建红;王静;雷明凯;宫野;;强流脉冲离子束辐照混合双层靶的数值研究[A];第九届真空冶金与表面工程学术会议论文摘要集[C];2009年
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1 通讯员 朱江 冯明农;风能项目组研讨数值模拟产品共享[N];中国气象报;2010年
2 本报记者 赵亚辉;探寻“大气”的奥秘[N];人民日报;2005年
3 张晓健;二重大型铸锻件数值模拟国家工程实验室获批[N];中国冶金报;2007年
4 向杰 实习生:孙馨;在计算机上模拟大气和海洋运动[N];科技日报;2005年
5 本报记者 吴楠 通讯员 许家帅;数值模拟预测工程效果指导工程建设[N];中国交通报;2008年
6 上海交通大学 潘健生;材料热处理过程的数值模拟[N];科技日报;2002年
7 杨雄飞;炼钢与环境技术的研究方法[N];世界金属导报;2007年
8 付冰赵辉;油藏数值模拟技术成为“常规武器”[N];中国石油报;2007年
9 ;堤基管涌机理和防治关键问题研究为堤防提供科学参考[N];中国水利报;2008年
10 本报记者杨靖;使命的召唤[N];科技日报;2002年
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1 王云;新概念旋转冲压发动机基础性探索研究[D];南京航空航天大学;2005年
2 孙喜新;济阳坳陷馆陶组构造特征及成藏模式研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
3 严春吉;液体射流分裂雾化机理及内燃机缸内工作过程的模拟[D];大连海事大学;2005年
4 史云清;含水汽凝析气藏开发动态分析方法研究[D];西南石油学院;2005年
5 张勇;调剖优化决策与效果预测技术研究[D];西南石油学院;2005年
6 陈喜阳;水电机组状态检修中若干关键技术研究[D];华中科技大学;2005年
7 何志伟;复合期权与路径相关期权定价理论模型、数值模拟及应用研究[D];华中科技大学;2005年
8 凌继红;手术室空气净化效果的研究[D];天津大学;2005年
9 曹雄;高能传爆药装药结构研究及起爆过程数值模拟[D];中北大学;2005年
10 郭永红;超细粉再燃低NO_x燃烧技术的数值模拟与实验研究[D];华北电力大学(北京);2006年
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1 张渤涛;复杂形状汽车覆盖件成形过程数值仿真模式的研究[D];山东大学;2005年
2 孙明新;起重机臂架受力状态模拟[D];山东大学;2005年
3 邱田金;日照港岚山港区30万吨原油码头工程潮流数值模拟及泥沙淤积分析[D];中国海洋大学;2005年
4 张皓光;轴向间隙引气对多级轴流压气机性能及流场影响的数值模拟[D];西北工业大学;2006年
5 李建平;超燃冲压发动机尾喷管设计及性能研究[D];西北工业大学;2006年
6 刘冰;高强混凝土试验及破坏过程模拟[D];河海大学;2006年
7 张敬芝;铝合金铁型覆砂铸造技术研究及其数值模拟[D];昆明理工大学;2006年
8 李晓娟;土体隧道围岩稳定性分析与研究[D];吉林大学;2006年
9 黄国联;竹节形扰流柱对换热效果的影响[D];南京航空航天大学;2007年
10 凌芳;开口圆形液池内热毛细对流及其失稳机理分析[D];重庆大学;2007年
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