13、航天与能源领域的技术研究进展

航天与能源领域的技术研究进展

1. 双膨胀塞式喷管的计算分析

在航天领域，双膨胀塞式喷管（Dual Expander Aerospike Nozzle，DEAN）的研究具有重要意义。为特定条件设计了DEAN的几何形状，与钟形喷管相比，它展现出更优越的性能。

对塞式喷管在低温应用中的各种设计方面进行了理论研究，同时研究了不同高度下的推力变化。结果发现，比冲随着高度的增加而持续增加，从推力与高度的关系图中可以清晰看到这一趋势。最终获得的比冲为472秒，相较于钟形喷管增加了32秒。此外，还编写了C++程序用于准备塞式喷管几何形状、燃烧室和膨胀循环。

燃料存储的相关细节如下表所示：
| 项目 | 数值 |
| — | — |
| 喉部面积 | 0.0133 m² |
| 喷管长度 | 2.5 m |
| 液氧温度 | 700 K |
| 液氧压力 | 120 bar |
| 液氢温度 | 600 K |
| 液氢压力 | 68 bar |

2. 卡兰贾生物柴油低混合比在柴油发动机中的性能和排放特性研究

随着车辆数量的增加，石油燃料的消耗不断上升，传统燃料储备逐渐枯竭，因此寻找替代燃料迫在眉睫。生物柴油作为一种环保、可再生的替代生物燃料，可从植物油中获取。

然而，随着排放法规日益严格，对柴油中植物油的混合比例有了限制。印度政府宣布将于2020年实施BS VI排放法规，B20及以上的高混合比生物柴油无法满足这些法规要求。目前，关于低混合比生物柴油在柴油发动机中的应用信息非常有限。

为此，研究人员对卡兰贾生物柴油的低混合比（B5、B