富氫燃氣與空氣低壓補燃特性研究

摘要：氫氧火箭發動機在飛行過程中排出富氫燃氣與周圍低壓空氣發生補燃,直接改變發動機周圍的熱環境,影響發動機各組件性能。通過試驗及仿真研究了不同燃氣溫度、燃氣組分對于富氫燃氣低壓補燃特性的影響。富氫燃氣與空氣的低壓補燃試驗表明:常壓下富氫燃氣溫度高于932K時發生補燃,低于877K時不發生補燃;富氫燃氣溫度高于950K,環境壓力60kPa時富氫燃氣發生補燃,30kPa時不發生補燃;仿真與試驗對比分析發現最大化學反應速率超過10^-9情況下能觀測到宏觀的富氫燃氣與空氣的補燃現象,燃氣溫度和氫氣含量越高,其與空氣發生補燃的臨界壓力越低。當壓力低于10kPa時,燃氣溫度1200K,氫氣含量87.4%也無法與空氣發生補燃。