超燃冲压发动机燃烧室三种冷却结构性能比较

作者：吕玉妹; 王建华; 伍楠; 吴万范; 贺菲^*; 麻玉龙

来源：推进技术, 2023, 1-10.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.2303010

• 超燃冲压发动机
• 燃烧室
• 气膜冷却
• 层板冷却
• 发散气膜组合冷却
• 冷却效率
• 适用性

面对超燃冲压发动机燃烧室严峻热环境，需要通过改进设计以提高气膜冷却性能。本文用数值方法分析比较了三种不同于传统气膜冷却的结构：1）沿冷气通道增加气膜孔直径的改进型气膜冷却结构；2）增加冷气冲击与对流换热的层板冷却结构；3）增加多孔板的发散气膜组合冷却结构。通过机理实验数据验证数学模型和数值方法。利用经过验证的模型和方法，在真实的超燃冲压发动机燃烧室工况下，数值分析三种结构的冷却机理。在不同冷气注射量下，比较三种冷却结构热端冷却效率及温度分布的均匀性，结果表明组合冷却结构最高冷却效率高出其他结构的28%。此外，分析热障涂层对三种结构综合冷却特性的贡献，结果表明层板结构冷却效率在大冷气量下高出其他结构的16%。

• 单位
  自动化学院; 中国科学院; 中国科学技术大学