超燃冲压发动机化学回热循环研究

Themocycle of endothermic hydrocarbon fuel cooled scramjet engine is a new chemical recuperation and its working cycle is much more complicated compared to the chemical recuperated gas turbine cycle:1)The chemical recuperation not only affect the initial state of combustion, but also affect it through the thermal state of the engine wall;2)Both the total combustion heat and the distribution of it affect the chemical recuperation process. Therefore, there is an complex coupling between chemical recuperation process and combustion, and only through figuring out the relationship between them, the engine performances can be fully estimated..In this project, a chemical recuperated scramjet will be studied and the expressions of the engine performances considering chemical recuperation will be developed to study the coupling relationship among the chemical recuperation, the combustion of the cracked fuel and the thermal state of engine wall. The coupling mechanism between chemical recuperation and combustion will be revealed. All the work can provide guidance to promote the engine performances and further develop the method to fully estimate the scramjet engine performances and design the engine thermal structure with the coupling relationship between chemical recuperation and combustion taken into consideration.

吸热型碳氢燃料冷却的超燃冲压发动机热力循环是一种新型的化学回热循环，与化学回热燃气轮机循环相比，其工作循环更为复杂：1）化学回热过程不仅影响燃烧过程燃料的初始状态，还通过壁面热状态影响燃烧；2）不仅是总的燃烧释热量，燃烧释热的分布也影响化学回热过程。因此，超燃冲压发动机化学回热过程与燃烧过程存在更多的耦合机制，只有揭示化学回热过程与燃烧过程的耦合关系，才能更全面地评估发动机性能。.本项目以化学回热超燃冲压发动机为研究对象，采用理论分析和试验研究相结合的研究方法，发展考虑化学回热的超燃冲压发动机性能参数表达方法，开展化学回热和裂解燃料燃烧过程及发动机壁面热状态之间的耦合作用关系和作用程度研究，揭示化学回热过程与燃烧过程之间的耦合机制，为进一步发展超燃冲压发动机性能全面评价方法，发展化学回热与燃烧耦合作用下发动机热结构设计方法，提升超燃冲压发动机性能提供理论依据和指导。

吸热型碳氢燃料冷却的超燃冲压发动机热力循环是一种新型的化学回热循环，与化学回热燃气轮机循环相比，其工作循环更为复杂：1）化学回热过程不仅影响燃烧过程燃料的初始状态，还通过壁面热状态影响燃烧；2）不仅是总的燃烧释热量，燃烧释热的分布也影响化学回热过程。因此，超燃冲压发动机化学回热过程与燃烧过程存在更多的耦合机制，只有揭示化学回热过程与燃烧过程的耦合关系，才能更全面地评估发动机性能。.本项目以化学回热超燃冲压发动机为研究对象，采用理论分析和试验研究相结合的研究方法，发展考虑化学回热的超燃冲压发动机性能参数表达方法，开展化学回热和裂解燃料燃烧过程及发动机壁面热状态之间的耦合作用关系和作用程度研究，揭示化学回热过程与燃烧过程之间的耦合机制，为进一步发展超燃冲压发动机性能全面评价方法，发展化学回热与燃烧耦合作用下发动机热结构设计方法，提升超燃冲压发动机性能提供理论依据和指导。