非对称激波/边界层相互作用与超声速燃烧耦合机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51406222
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    邓维鑫
  • 依托单位：
    中国空气动力研究与发展中心
  • 学科分类：
    E0604.燃烧学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

According to the requirement of hypersonic propulsion research, a study is put forward to investigate the coupling of supersonic combustion and asymmetrical shock wave/boundary layer interactive in scramjet isolator and combustor. Three methods are employed including high frequency wall pressure measurement, un-destructive high precision optics diagnosis and massive parallel computing. The different level of asymmetrical boundary layer is produced by bowling. The thickness of boundary layer is measured by pitot probes and hydroxyl-tagging velocimetry (HTV). Supersonic combustion in combustor is varied with different fueling schemes. High speed schlieren and photography are introduced to discover the coupling of supersonic combustion and asymmetrical shock wave/boundary layer interactive. The physical mechanism of coupling is presented, and a mathematical model is established by statistical method to compute the character parameter of coupling. The results of this research could offer theoretical guide for scramjet optimization and combustion organization.
基于高超声速推进技术基础理论研究的需要，针对超燃冲压发动机隔离段和燃烧室，研究非对称激波/边界层相互作用和超声速燃烧之间的耦合机理。研究手段包括高频壁面压力测量、非接触式的高精度光学诊断以及大规模并行数值计算。利用高压气体吹除方法产生不同水平的非对称边界层条件，利用边界层探针和HTV测速技术确定边界层厚度。通过改变注油方式获得不同的超声速燃烧条件。利用高速纹影和高速摄影等手段捕捉非对称激波/边界层相互作用和超声速燃烧之间的耦合作用。提炼两者的耦合机理，运用统计学方法建立数学模型，计算出表达耦合作用的特征参数。通过本项目的研究，可以为超燃冲压发动机的优化设计和燃烧组织提供理论指导。

结项摘要

本项目基于高超声速推进技术基础理论研究的需要，针对超燃冲压发动机隔离段和燃烧室，研究非对称激波/边界层相互作用和超声速燃烧之间的耦合机理。首先利用高压气体吹除方法产生了不同水平的非对称条件。基于CFD方法设计了不同的气体吹除方案，迭代优化后设计了气体吹除试验装置，开展了不同吹除参数的试验验证研究，获得了与自由射流来流条件较为接近的直连式试验条件。其次通过改变注油方式获得了不同的超声速燃烧条件。利用高频壁面压力测量等手段捕捉非对称激波/边界层相互作用和超声速燃烧之间的耦合作用，总结提炼了两者的耦合机理。主要的研究结论包括：（1）非对称激波/边界层相互作用降低了发动机点火能力。在非对称条件下，超声速燃烧的点火和火焰稳定更加困难；（2）非对称激波/边界层相互作用降低了发动机燃烧性能。非对称来流条件下超声速燃烧得到的壁面压力较对称来流条件下低约10%，典型工况下的燃烧效率约为0.7；（3）非对称激波/边界层相互作用与超声速燃烧的耦合使得隔离段容纳激波串的能力下降，非对称条件下隔离段内压力扰动位置均有所提前。基于本项目的研究成果，共发表了11篇学术论文，申请了1项发明专利，上述成果可望为超燃冲压发动机的优化设计和燃烧组织提供理论指导和技术支撑。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（6）
专利数量（1）
Study on the Effect of Air Throttling on Flame Stabilization of an Ethylene Fueled Scramjet Combustor
空气节流对乙烯燃料超燃冲压发动机燃烧室火焰稳定影响的研究
  • DOI：
    10.1155/2015/504684
  • 发表时间：
    2015-09
  • 期刊：
    International Journal of Aerospace Engineering
  • 影响因子：
    1.4
  • 作者：
    田野;乐嘉陵;杨顺华
  • 通讯作者：
    杨顺华
Experimental and computational study on combustion performance of a kerosene fueled dual-mode scramjet engine
煤油燃料双模超燃冲压发动机燃烧性能实验与计算研究
  • DOI：
    10.1016/j.ast.2015.09.002
  • 发表时间：
    2015-10
  • 期刊：
    Aerospace Science and Technology
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Tian Ye;Xiao Baoguo;Zhang Shunping;Xing Jianwen
  • 通讯作者：
    Xing Jianwen
Experimental Research of Air-Throttling Ignition for Scramjet at Ma 6.5
超燃冲压发动机Ma 6.5空气节流点火实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Chinese Journal of Aeronautics
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    邓维鑫
  • 通讯作者：
    邓维鑫
高超声速流动的气体吹除控制方法研究
  • DOI：
    10.13675/j.cnki.tjjs.2017.04.005
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    推进技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邓维鑫;杨顺华;张弯洲;王西耀;田野;乐嘉陵
  • 通讯作者：
    乐嘉陵
马赫数4下氢气自燃辅助乙烯点火实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    推进技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张弯洲;乐嘉陵;杨顺华;程文明;邓维鑫
  • 通讯作者：
    邓维鑫

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

超燃冲压发动机燃烧室空气节流技术研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    推进技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    田野;杨顺华;邓维鑫;张弯洲
  • 通讯作者：
    张弯洲
喷注方案对圆形超燃冲压发动机性能的影响研究
  • DOI：
    10.13675/j.cnki.tjjs.200955
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    推进技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李季;田野;蒋劲;邓维鑫;杨顺华
  • 通讯作者：
    杨顺华
矩形截面超燃发动机不同燃烧模态下的流场特征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    实验流体力学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    何粲;邢建文;肖保国;邓维鑫;刘伟雄
  • 通讯作者：
    刘伟雄
氢气引导乙烯火焰非定常燃烧过程
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    航空动力学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邓维鑫;李季;张冬青;田野
  • 通讯作者：
    田野

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码