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瞬时燃速和瞬时比冲的理论分析

2012-03-07陈支厦郑邯勇王永昌王树峰赵文忠

舰船科学技术 2012年6期

陈支厦,郑邯勇,王永昌,王树峰,赵文忠

(中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸 056027)

0 引言

作为衡量推进剂能量性能的主要指标之一,比冲有着重要的意义。更高的比冲意味着更快的航速和更远的航程。在现阶段的实验研究中,为了更好地利用该指标,开发出了瞬时燃速、平均瞬时燃速、瞬时比冲及平均瞬时比冲4个指标,利用这4个指标可以分析燃料的燃烧状况,可以更好地表现出燃料的能量性能,同时可以验证通过实验得到的燃速公式,对推进剂能量性能和燃速公式的研究有着重要的意义。

1 概念和计算方法

1.1 理论假设

为了在不影响计算结果的情况下更好地对燃烧室燃烧情况进行模拟,本文对燃料燃烧进行下假设:

1)燃料为密度均匀的圆柱形;

2)燃料燃烧为端面燃烧。

1.2 瞬时燃速的概念和计算方法

瞬时燃速就是燃料在燃烧瞬间燃面的推进速度。在实验中,瞬时燃速很难通过数据测量直接得到,但通过采用测量燃烧室压强pt,利用燃速公式rt=进行计算的方法可以得到瞬时燃速。

1.3 平均瞬时燃速的概念和计算方法

平均瞬时燃速就是将有效燃烧时间内得到的瞬时燃速取平均值。其计算方法如下:

1)对有效燃烧时间t0→tt(对应的时间点数为n0→nt)内得到的瞬时燃速进行积分得到瞬时燃速之和为

2)对瞬时燃速之和进行时间平均,可以得到平均瞬时燃速为

1.4 瞬时比冲的概念和计算方法

瞬时比冲是指瞬间燃烧掉的燃料产生的比冲。……

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