双燃烧室冲压发动机对硼基推进剂的促燃效果
收稿日期: 2025-01-09
修回日期: 2025-02-18
录用日期: 2025-05-06
网络出版日期: 2025-05-08
基金资助
国家自然科学基金(U21B2086)
Combustion enhancement effect of dual combustor ramjet engines on boron-based propellants
Received date: 2025-01-09
Revised date: 2025-02-18
Accepted date: 2025-05-06
Online published: 2025-05-08
Supported by
National Natural Science Foundation of China(U21B2086)
为研究双燃烧室冲压发动机（DCR）构型对硼基推进剂的促燃效果及其对发动机性能的增益，选取超燃冲压发动机（SCR）作为对比。结果表明，相较于SCR，得益于亚燃室的高温高压环境，DCR在马赫数5＠高28 km（工况1）和马赫数6＠高30 km（工况2）下均能有效促进硼基推进剂的燃烧；且总压损失较小，发动机性能较好。在工况1，DCR在1.5、2、2.5 m发动机长度下的燃烧效率较SCR分别高26.6%、27.2%和23.8%，比冲分别高1 964、1 970、1 406 m/s；在工况2，DCR对应燃烧效率较SCR分别高27.9%、22.3%和22.9%，比冲分别高1 615、1 393、960 m/s。发动机长度越短，DCR相较于SCR的性能优势越显著，表明在空间受限的应用场景中优先选用DCR构型。
吴宪举 , 魏志军 , 王云辉 , 周凌 , 冯滢 . 双燃烧室冲压发动机对硼基推进剂的促燃效果[J]. 航空学报, 2025 , 46(18) : 131788 -131788 . DOI: 10.7527/S1000-6893.2025.31788
To investigate the combustion enhancement effect of the Dual Combustor Ramjet engine （DCR） configuration on boron-based propellants and its contribution to engine performance， the scramjet engine （SCR） was selected for comparison. The results indicate that， compared to SCR， the DCR effectively promotes the combustion of boron-based propellants under the conditions of Ma=5 at 28 km height （Case 1） and Ma=6 at 30 km height （Case 2）， benefiting from the high-temperature and high-pressure environment of the subsonic combustor， while maintaining relatively low total pressure loss and better engine performance. In Case 1， the combustion efficiency of DCR is higher than that of SCR by 26.6%， 27.2%， and 23.8% for engine lengths of 1.5 m， 2 m， and 2.5 m， respectively， with specific impulses of 1 964 m/s， 1 970 m/s， and 1 406 m/s. In Case 2， DCR shows combustion efficiencies higher than SCR by 27.9%， 22.3 %， and 22.9 %， with specific impulses of 1 615 m/s， 1 393 m/s， and 960 m/s， respectively. The shorter the engine length， the more pronounced the performance advantage of DCR over SCR， indicating that DCR is preferable in space-constrained application scenarios.
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