燃氣發生器低頻非穩態燃燒統計分析*

張新橋，李清廉 ，沈赤兵，康忠濤

(1.國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙　410073；2.國防科技大學 高超聲速沖壓發動機技術重點實驗室， 湖南 長沙　410073)

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燃氣發生器低頻非穩態燃燒統計分析*

張新橋1,2，李清廉1,2，沈赤兵1,2，康忠濤1,2

(1.國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙410073；2.國防科技大學 高超聲速沖壓發動機技術重點實驗室， 湖南 長沙410073)

摘要：針對沖壓發動機地面試驗需求，設計燃氣發生器，通過試驗統計研究其燃燒穩定性特征。結果表明：該燃氣發生器發生低頻非穩態燃燒的概率為32.7%，存在兩種振蕩形態。一種存在振蕩主頻，即低頻不穩定燃燒；另一種沒有主頻，燃燒形態為粗暴燃燒。粗暴燃燒發生概率高且與余氧系數存在較強的相關性，低頻不穩定燃燒發生概率低。兩種形態的振蕩能量分布位置不同。

關鍵詞：燃氣發生器；頻域分析；低頻不穩定燃燒；粗暴燃燒

燃氣發生器是通過將氧化劑和燃料按照設計要求的混合比組織燃燒，獲得一定溫度、壓強、流量等參數要求燃氣的裝置。在火箭發動機領域，燃氣發生器通常指用于泵壓式液體火箭發動機的渦輪工質生成裝置，其基本原理和結構均類似于發動機主推力室，區別主要在于混合比偏置和燃燒總溫較低。一般地，為了防止損壞渦輪葉片，通常要求燃氣發生器的燃氣溫度介于900～1400 K[1]或者更低，較低的燃氣溫度通常是通過極度富油或極度富氧或加入冷卻介質(如水)的方式實現的。本文中的……