旋转对固体火箭发动机两相流点火过程影响仿真研究

摘要：

为研究高速旋转对内外燃管型装药固体火箭发动机凝聚相点火瞬态过程的影响规律,应用计算流体动力学(CFD)流体计算软件,使用用户定义函数(UDF)编程接口建立固体火箭发动机点火模型,对旋转条件下发动机凝聚相点火过程进行模拟.将数值计算结果与地面旋转实验内弹道进行对比分析,验证数值模型的正确性.计算结果表明:①点火药燃气颗粒因旋转做离心运动,大量粒子聚集在燃烧室头部上端,部分粒子附着在发动机壁面,且停留时间较长.②点火药燃气颗粒占比从20％增加到40％,点火压力峰值降低3.93％,发动机转速的升高会造成内弹道平衡压力升高,但点火压力峰会逐渐降低,且峰值出现时间发生延迟,转速达到15 000 r/min时点火压力峰消失.③转速增大,点火颗粒与推进剂传热增大,火焰传播期减小,但燃气填充期和点火延迟增大,点火药燃气颗粒占比为20％时,转速为15 000 r/min较静止条件下点火延迟增加了23.76％.

关键词：固体火箭发动机、旋转、两相流、点火颗粒、点火延迟

所属期刊栏目：37

分类号：V435(推进系统（发动机、推进器）)

在线出版日期：2022-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1503-1515