组合发动机燃烧-换热一体化氦加热器设计方法和装置制造方法及图纸

技术编号:41683323 阅读:21 留言:0更新日期:2024-06-14 15:35
本发明专利技术公开了一种组合发动机燃烧‑换热一体化氦加热器设计方法和装置,若氦气出口真实温度与目标温度的误差不满足精度要求,和/或氦气真实压降大于目标压降,则修正结构参数与布局参数,直至氦气出口真实温度与目标温度的误差满足精度要求,且氦气真实压降不大于目标压降;若最高壁面温度不小于许用温度,则修正燃烧余气系数和燃料流量,直至最高壁面温度小于许用温度,输出燃烧余气系数、燃料流量以及氦加热器毛细换热管的结构参数与布局参数。本发明专利技术的目的在于解决未将燃烧与换热统一考虑设计,燃烧与换热分离需要在氦加热器外额外提供燃料燃烧室,增加预冷吸气式组合发动机的重量,导致降低其经济性的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于预冷器吸气式组合发动机,具体涉及一种组合发动机燃烧-换热一体化氦加热器设计方法和装置


技术介绍

1、为服务单级入轨以及高超声速飞行,预冷器吸气式组合发动机这一新型发动机的研究受到越来越多的关注。预冷吸气式组合发动机利用低温氦气通过预冷器冷却来流高温空气,同时在预冷器后设置氦加热器为经过高温空气加热的氦气进一步补充能量,使氦气具有推动空气涡轮做功的能力,以达到高温空气能量再利用的作用。

2、预冷吸气式组合发动机通过预冷器与氦加热器的配合大大提升了其工作包线,提高了发动机效率。其中预冷器的开发已初见成效,其设计方法也基本成熟。但是预冷吸气式组合发动机中的氦加热器的研究和设计目前还几乎处于空白状态。

3、氦加热器需要高温燃气为氦气加热,但目前对氦加热器的设想理念停留在燃烧与换热分离的阶段,如期刊论文:“组合发动机微细通道氦加热器设计与流动换热”的报道。因此现有氦加热器的设计方法仅考虑了燃气与氦气的换热过程,并未将燃烧与换热统一考虑,燃烧与换热分离需要在氦加热器外额外提供燃料燃烧室,增加了预冷吸气式组合发动机的重量,降低了其本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种组合发动机燃烧-换热一体化氦加热器设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种组合发动机燃烧-换热一体化氦加热器设计方法,其特征在于,所述利用燃烧余气系数和燃料流量,计算氦加热器毛细换热管的总换热面积,具体为:

3.根据权利要求1所述的一种组合发动机燃烧-换热一体化氦加热器设计方法,其特征在于,所述根据燃烧余气系数、燃料流量、氦气流量、氦气入口温度和氦气入口压力,并结合结构参数与布局参数,迭代计算氦加热器毛细换热管的最高壁面温度、氦气出口真实温度和氦气真实压降,具体为:

4.根据权利要求1所述的一种组合发动机燃烧-换热一体化氦加热...

【技术特征摘要】

1.一种组合发动机燃烧-换热一体化氦加热器设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种组合发动机燃烧-换热一体化氦加热器设计方法,其特征在于,所述利用燃烧余气系数和燃料流量,计算氦加热器毛细换热管的总换热面积,具体为:

3.根据权利要求1所述的一种组合发动机燃烧-换热一体化氦加热器设计方法,其特征在于,所述根据燃烧余气系数、燃料流量、氦气流量、氦气入口温度和氦气入口压力,并结合结构参数与布局参数,迭代计算氦加热器毛细换热管的最高壁面温度、氦气出口真实温度和氦气真实压降,具体为:

4.根据权利要求1所述的一种组合发动机燃烧-换热一体化氦加热器设计方法,其特征在于,所述结构参数包括氦加热器毛细换热管的长度、弯曲角度、管径与壁厚;

5.根据权利要求1所述的一种组合发动机燃烧-换热一体化氦加热器设计方法,其特征在于,所述根据需要加热的氦气流量...

【专利技术属性】
技术研发人员:毛红威杨佳卉李雄辉马壮常福城徐孟娟马元南向谊刘金鑫陈雪峰
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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