RBCC发动机热力/推进效率计算及影响因素研究
2016-03-08张留欢周建平张蒙正
火箭推进 2016年6期
张留欢,周建平,杜 泉,张蒙正
(西安航天动力研究所,陕西西安710100)
RBCC发动机热力/推进效率计算及影响因素研究
张留欢,周建平,杜 泉,张蒙正
(西安航天动力研究所,陕西西安710100)
给出了RBCC发动机推进效率、热效率及总效率等热力/推进效率计算方程,开展了特定条件下油气比、流量比及速度比等因素对发动机效率影响规律研究。结果表明,当燃油和火箭发动机推进剂种类、质量流量及飞行速度一定时,产生推力的RBCC发动机排气速度变化范围有限,且该范围可通过计算进行明确;在其他变量为定值的条件下,推进效率分别随油气比、流量比及速度比的增大呈单调增加的趋势;随着速度比减小,热效率、总效率增大。
RBCC发动机;热力/推进效率;计算分析
0 引言
RBCC发动机将火箭发动机与冲压发动机有机组合[1],其飞行包线宽广,可作为天地往返运输系统的动力装置[2-3]。与航空发动机[4-6]类似,从热力学角度看,RBCC发动机既是推进器,又是一种热机。作为热机,它将燃料的化学能转换为流经发动机气体的动能;作为推进器,将气流的动能增量转换为推动飞行器前进所作的功。而上述转换过程的有效程度(热效率、推进效率等)决定了RBCC发动机作为天地往返运输系统动力装置的可行性、经济性等。
目前,关于单一动力系统(火箭发动机、涡轮喷气发动机及冲压发动机等)的热效率、推进效率等计算及研究较为成熟,但有关组合循环动力系统研究的公开文献较少。John A.Bossard对单一动力系统的推进效率基本假设进行评估,给出了同时适用于吸气式发动机和火箭发动机的推进效率计算公式,研究了速度比、流量比等参数对推进效率的影响规律[7]。……
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