张顺平
- 作品数：11 被引量：19H指数：4
- 供职机构：中国空气动力研究与发展中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：理学航空宇航科学技术机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 超燃冲压发动机燃烧模态转换直连式实验研究被引量：6
- 2019年
- 为获得燃烧模态转换过程对超燃冲压发动机工作特性的影响,在直连式实验台上,通过液态煤油流量的线性变化,开展了飞行马赫数4.5条件下燃烧室不同工作模态的转换实验。通过对特征位置和参数的监测,实现了燃烧模态的实时判别,获得了燃烧模态转换过程对发动机性能的影响规律。实验结果表明,在燃烧模态转换过程中滞环现象明显,燃烧室压力和发动机推力性能存在突变。在燃油流量以相同的速率增加和减小过程中发生模态转换时刻的燃油当量比存在差异,分别为0.55和0.488,两个转换点燃烧室比推相差8.05%。在滞环区间内,对于同一当量比,会存在两个不同燃烧模态,对应不同的发动机推力性能。
- 肖保国李莉张顺平晏至辉刘彧
- 关键词：超燃冲压发动机
- 一种基于自适应生成刀口栅的聚焦纹影系统及方法
- 本发明公开了一种基于自适应生成刀口栅的聚焦纹影系统，包括光源、聚光镜、源格栅、流场、成像透镜、源格栅成像屏、网格标定板、流场成像屏、相机镜头、相机、透明液晶显示屏和计算机；光源经聚光镜照明源格栅，透过源格栅的光照明流场，...
- 岳茂雄张弯洲解烽谢伟明袁强邓维鑫王泽江张顺平赵延辉谢松柏罗佳茂
- 文献传递
- 亚燃模态下释热分布对发动机性能的影响被引量：1
- 2016年
- 为揭示释热分布对亚燃模态下超燃发动机性能的影响规律,对马赫数2.0,总温1100K,总压1.0MPa的来流,完成了燃烧室直连式实验和数值模拟研究。针对上游释热和下游释热条件,对比了发动机壁面压力分布,分析了内流道一维质量加权马赫数,获得了发动机部件和总体性能数据。结果表明,在总当量比相同情况下,上游释热能够获得更好的发动机性能,没有尾喷管时比下游释热获得的推力高出约18%,但在有尾喷管时只相差2.6%;对于本文构型,燃烧室和尾喷管是发动机推力的主要来源,两种释热分布下,二者产生的推力超过了发动机总推力的90%;但对于更高总当量比,上游释热可能会导致进气道不启动,需要增加下游释热获得更高的发动机性能。
- 肖保国田野张顺平邢建文
- 关键词：超燃发动机亚燃模态数值模拟
- 基于TDLAS多线吸收的超燃冲压发动机直连台架燃烧场二维分布测量
- 2025年
- 本文针对超燃冲压发动机燃烧室扩张段非均匀流场温度和水汽浓度二维分布的高分辨率测量需求,发展了先进的可调谐激光吸收光谱(TDLAS)燃烧场分布重建技术,该技术通过增加激光测量光路上扫描获得的水汽吸收谱线数目,实现场分布重建问题求解方程数量的增加;通过联立所有交叉光路下吸收光谱获得的吸光度方程,构建以温度和浓度为未知数的最优化目标函数;并采用全局寻优模拟退火算法对目标函数进行求解,实现温度场和水汽分压场的重建。发动机直连台架试验中,采用正交光路布局,设计共16条测量光路(水平5条、垂直11条)的方形光机结构,集成TDLAS测量系统。对5只DFB激光器采用分时直接吸收探测方式,测量频率4 kHz,每条测量光路下可扫描获得5条水汽吸收谱线(7467.77、7444.36、7185.60、7179.75和6807.83 cm),系统在高温炉上开展了多温度台阶标定测试,温度测量偏差在2.7%以内。外场试验中,对16条光路下同步采集到的吸收光谱数据进行离线处理,获得了发动机燃油点火、燃烧、熄火各个状态下的温度场和水汽分压场分布数据。试验结果表明:TDLAS多线吸收测量技术能够实现场分布准确稳定测量,满足发动机复杂燃烧流场诊断和恶劣工况工程应用需求。
- 夏晖晖张顺平杨顺华阚瑞峰许振宇阮俊姚路黄安
- 关键词：超燃冲压发动机燃烧诊断
- 超燃冲压发动机燃烧室出口温度场分布CARS测量被引量：4
- 2022年
- 针对超燃冲压发动机研究中对燃烧室出口温度场的测量需求以及暂冲式超燃冲压发动机燃烧台架试验中的应用难点,开发了适用于瞬态燃烧场温度测量的单脉冲相干反斯托克斯拉曼反射(CARS)系统及CARS光谱计算和温度反演软件CARSCF。采用USED相位匹配方式来降低湍流影响,结合多尺度小波分析方法来实现CARS光谱降噪处理,提高信噪比。在暂冲式脉冲燃烧风洞上开展了来流马赫数2.6条件下超燃冲压发动机燃烧室出口温度测量试验,获取了超声速来流(冷态)建立、H_(2)点火加热空气、建立超声速燃烧流场直至试验结束过程中的燃烧室出口温度,以及煤油/空气燃烧时燃烧室出口温度场分布。结果显示,超声速冷流时温度处于低温(约205K)状态,随着H_(2)点火加热来流空气,来流温度上升至853K;随着煤油/Air点火,温度急剧上升,稳定燃烧状态下燃烧流场温度为1970K±144K。燃烧室出口截面温度场分布测量结果显示,高温区位于燃烧室出口截面上侧区域,而燃烧室出口截面上中间区域的温度低于上下两侧。燃烧室出口温度分布CARS测量结果与火焰自发光成像结果一致,表明单脉冲CARS技术用于瞬态燃烧流场温度测量的可行性。
- 杨文斌齐新华李猛叶家伟周江宁陈爽母金河杨顺华张顺平
- 关键词：超燃冲压发动机燃烧室出口温度场分布CARS
- 高马赫数飞行中发动机环形燃烧室及螺旋斜爆震燃烧方法
- 本发明提供一种高马赫数飞行中发动机环形燃烧室及螺旋斜爆震燃烧方法，包括：内柱、外壳和激波发生装置，外壳环绕于内柱外侧，外壳的内壁与内柱的外壁间形成环形燃烧室，超声速可燃气沿环形燃烧室轴向流动，激波发生装置位于环形燃烧室中...
- 刘彧肖保国王兰晏至辉郑忠华杨顺华邢建文蒋劲张顺平王超李季郑榆山向周正蔡建华郑帅罗佳茂
- 文献传递
- 基于10 kHz高频OH-PLIF的标模发动机燃烧室测量试验被引量：2
- 2021年
- 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所在国内首次搭建了基于标模发动机的10 kHz高频OH-PLIF试验系统,并于2021年5月在高超声速冲压发动机技术重点实验室的脉冲燃烧风洞上开展了超燃冲压发动机燃烧室测量试验研究。
- 车庆丰齐新华涂晓波郝夫跃陈国柱张顺平陈爽
- 关键词：燃烧冲压发动机
- 双模态冲压发动机燃烧性能初步研究被引量：4
- 2016年
- 通过数值模拟和地面试验研究了当量比和注油分布对双模态冲压发动机燃烧性能的影响,结果表明:在隔离段入口马赫数为2.0,总温为1 100K,总压为1MPa的来流条件下,总当量比为0.6时,燃烧模态为双模态亚燃,热力喉道位置位于凹槽出口处;总当量比大于0.6时,发动机燃烧模态为亚燃,热力喉道位置相同,流场结构稳定.通过选取压力参考点的方法,发展了发动机推力快速分析方法,误差较小.
- 田野肖保国张顺平邢建文
- 关键词：双模态燃烧性能当量比
- 用于大尺度模型发动机高频PLIF测量的脉冲串紫外激光系统
- 2024年
- 针对大尺度模型发动机试验台工作时间短(~百毫秒到秒量级)和激光能量要求高(>1 mJ)的特点,常规的紫外激光系统不能满足发动机燃烧流场精细化测量需求,要求用于高频平面激光诱导荧光(PLIF)测量的紫外激光系统同时满足脉冲串时间间隔短和激光输出能量高,并且系统具有高可靠性和环境适应性。设计了一套用于真实发动机地面试验台高频PLIF测量的脉冲串紫外激光系统,能够获取有效的火焰动力学数据。脉冲串紫外激光系统采用自主研制的脉冲串模式激光器泵浦染料激光器,具备能量监测、波长监测和片光分布监测等功能,可以校正激光参数对测量结果的影响。其中脉冲串模式激光器采用电光调Q、脉冲串模式和MOPA技术,使输出的泵浦激光具有高脉冲能量(~50 mJ@532 nm)、短脉冲宽度(~10.8 ns)和较高的脉冲串频率(20 Hz)。脉冲串紫外激光系统的串时间间隔为50 ms,是国外激光器脉冲串间隔时间的1/200;系统整体转换效率为6%,紫外单脉冲能量为2.95 mJ@283 nm,是国外连续脉冲激光器典型能量值的7倍。为满足发动机地面试验台测量需求,自主集成了工程可用的高可靠性移动式10 kHz PLIF测量系统,具有抗震、防潮和防尘等功能,提升了高频PLIF系统的环境适应能力。国内首次在中国空气动力研究与发展中心的脉冲燃烧风洞上实现了大尺度模型发动机燃烧流场远距离大视场成像测量(~15 cm),获得了高信噪比的氢燃料及乙烯燃料高动态燃烧过程可视化结果。未来可结合光谱图像特征提取与分析方法对其燃烧状态和动态过程开展研究,为发动机复杂流动燃烧机理研究、CFD仿真和发动机设计水平提升提供支撑。
- 曹振于欣彭江波柳强杨顺华张顺平赵延辉李沛霖高龙高龙
- 关键词：燃烧诊断
- 基于CARS技术的超燃冲压发动机点火过程温度测量被引量：5
- 2020年
- 相干anti-Stokes Raman散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)技术作为一种非接触测量手段,已广泛应用于多种发动机模型燃烧室温度测量及地面试验.然而,目前的工作主要集中在稳态燃烧场温度的测量,缺乏用高分辨率的单脉冲来测量瞬变的燃烧火焰温度及组分浓度的研究.基于CARS理论,结合多参数拟合算法,开发了基于MATLAB的CARS光谱计算和拟合程序CARSCF;利用McKenna平面火焰炉在不同工况下进行了温度测量,并与DLR测量结果进行对比,结果显示开发的CARSCF具有较高的测量重复性和准确性;最后将CARS技术应用于测量超燃冲压发动机点火过程中的温度测量,获取了点火过程中的温度.结果显示,在来流Mach数为3的条件下,H 2/air点火过程中温度呈现急剧上升然后缓慢下降,而CARS信号则呈现急剧上升然后急剧下降随后又缓慢上升的趋势,并且在点火过程中最高温度为1511 K.
- 杨文斌齐新华王林森陈爽周江宁陈力闫博母金河杨顺华张顺平
- 关键词：RAMAN散射温度测量超燃冲压发动机燃烧室
