考虑热-化学耦合的NEPE推进剂固化过程数值模拟

摘要：

采用热-化学耦合模型表征热传导和固化动力学反应,利用物理试验测定硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂在不同固化度下的热参数和密度,研究了NEPE推进剂药柱在固化过程中温度场和固化度的分布和演变规律.结果表明,因推进剂固化反应的生热速率与外界热量传递速率存在差异,导致固化过程中出现内部温度场和固化度场分布不均匀的现象.固化时间为 1～4 d时,药柱中心位置的温度较高(最高 57.6℃),外侧较低;固化时间大于等于 5d时,药柱温度场慢慢与环境温度(50℃)趋向于平衡.推进剂固化度-时间曲线近似为"S"型,固化时间小于 1d时和大于 4d时,固化速率缓慢;固化时间 2～4 d时,固化速率快.固体发动机的m数对推进剂固化温度和固化速率有一定影响,m数越大,推进剂的最高温度越高,同时温差也越大,温度差会导致推进剂药柱内部固化速率产生差异,造成推进剂达到指定固化度的时间变长.

关键词：NEPE推进剂、药柱、热-化学耦合模型、固化动力学反应、温度场、固化度场

所属期刊栏目：47

分类号：V435(推进系统（发动机、推进器）)

在线出版日期：2024-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：485-492