【《预冷器技术的发展研究国内外文献综述》1400字】

预冷器技术的发展研究国内外文献综述目录TOC\o"1-3"\h\u1436预冷器技术的发展研究国内外文献综述 1264941.1.1国外研究现状 1309211.1.2国内现状 3目前，国内外都已经对预冷器技术进行不同程度的研究，并应用于实际的飞行器中。较为常见的预冷技术目前有两种，即换热预冷方式和射流预冷方式。前者是在换热器中利用冷却介质对来流进行换热冷却；后者是向进气道直接喷射冷却介质，在气流混合中达到冷却的目的。国外研究现状（1）日本的ATREX发动机空气涡轮喷气冲压发动机（ATR）是一种较为新型的组合循环发动机，它在亚音速下和超音速下可以看作两种不同的发动机，前种情况类似于涡轮喷气发动机；后种情况类似于风扇增压的冲压发动机。ATR发动机拥有的众多优点使得它成为目前最被广泛看好的高超声速发动机之一。其中最大的优点是发动机的进口温度不对涡轮进口温度产生影响。由于发动机和涡轮的进口温度之间没有直接联系，在马赫数上升时，ATR的最大推力也不会随之减小，即使此时涡轮材料的使用温限受到马赫数上升的影响而下降。在此基础上，日本的科研人员着重研究了以液氢为燃烧剂，带有进气空气冷却器的膨胀器循环空气涡轮冲压喷气发动机（ATREX）。1991年，日本完成了ATREX在海平面静态状态下的测试，由于最后用水冷式燃烧室代替再生冷却式燃烧室，本次实验得出的比冲相对更低一些。2014年，日本完成了在马赫数为4情况下的地面试验，然而依然存在安全性低，燃料浪费以及结霜等等问题。图1.1ATREX发动机工作简图（2）英国的SABRE发动机在2013年，英国科学家完成了协同吸气式火箭发动机（SABRE）第一阶段的试验研究，完成了预冷器在地面上的试验，同时完成SABRE-3的研制工作；2015年完成了对转涡轮、进气道、燃烧室、尾喷管的测试以及从吸气式到火箭的模态转换技术，并通过了美国空军研究实验室的可行性评估；预计将在2022年完成安装全尺寸发动机的飞行器在马赫五情况下的飞行试验验证，测试发动机在高超声速下的工作性能。图1.2SABRE发动机内部结构（3）美国的MIPCC-TBCCMIPCC-TBCC作为高超声速发动机主要运用于火箭或导弹，该发动机采用工质注入冷却MIPCC技术，使得其飞行速度可以达到马赫六，展现了未来高超声速发动机的一种可能性。图1.3MIPCC-TBCC发动机结构简图国内现状中科院工程物理研究所的赵巍等提出了一种新型的发动机MIPCCATR，即压气机进口空气预注入冷质的空气涡轮火箭循环MIPCCATR。在研究中注入冷质——水，在实验中又提出了在进气道内注入液氧的建议，并给出了冷质和液氧的合理比例及该比例对性能的影响。然而仍然存在一些缺点，比如比冲的下降等。西安航天动力研究所的顾海波和西北工业大学的肖洪等人共同进行了对复合预冷吸气式火箭发动机（SABRE）的热力循环的研究和分析。研究表明：在吸气状态下，影响理想热力循环性能的关键参数是压气机的增压比和循环增温比，而在火箭中，关键参数则变为喷管降压比和出口排气速度。中科院工程物理研究所的李敬等人建立了一种热力循环模型，该种模型可考虑工质组分的化学平衡与工质热物性随温度和压力变化情况，因此可以较为准确的分析使用不同冷却介质的换热器下预冷空气涡轮火箭发动机的性能，虽然该模型主要用于分析火箭发动机，但在某些情况下也可分析部分航空发动机的循环性能，得出了预热温度、燃气发生器和主燃烧室出口温度对循环性能的影响。参考文献[1]

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KOJIMA

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Nobuhiro.

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