脉冲爆震发动机动力学分析及减振研究

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脉冲爆震发动机(PDE)是一种新概念、高性能的推进装置。因为脉冲爆震发动机军事应用前景十分广泛,目前受到了许多国家高度重视。脉冲发动机中的一个主要部件是脉冲爆震管。爆震管受高温高压高速的爆震气体的作用,其响应要比静态压力作用下的变形大,而且爆震波间歇作用,爆震管很容易疲劳。因此,很有必要研究爆震管的动力特性。 本文研究了爆震波的压力变化曲线,建立了爆震压力的数学表达式,引入了爆震管稳态分析模型和瞬态分析模型,比较了两种模型的优缺点,数值模拟了爆震管在爆震波作用下的动态响应,并验证了临界速度的存在,以及在临界速度附近响应较大的振动现象。针对爆震管的振动特点,利用有限元分析软件ANSYS,对两个爆震管系统进行减振优化分析。实验中在两个管之间加刚性约束单元,分析了其对振动的影响。对约束位置,刚性连接位置及点火时间差进行了优化计算,结果显示选择适当的约束、适当的刚性单元位置以及适当的点火时间差可以达到良好的减振效果的。
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