固体火箭发动机零维两相燃烧室压强计算方法研究

摘要：

为了更准确地预估含金属燃料固体火箭发动机的燃烧室压强,在压强计算中考虑两相流的影响,从一维两相喷管流动的求解出发,通过两相平衡流模型、两相常滞后模型、两相等温流模型、颗粒定温模型等模型的简化,分别推导不同模型下喷管中两相混合物的流量计算公式,再把流量公式应用到发动机零维内弹道理论中,推导并简化得到零维燃烧室平衡压强的计算公式.把压强公式用于HTPB推进剂固体火箭发动机和铝冰固体火箭发动机的燃烧室压强计算,结果表明,当固体推进剂中金属含量较高时(如铝含量为21%的HTPB推进剂发动机),用传统零维燃烧室压强公式预估的压强与实验误差较大,而使用合适的两相流模型和对应的零维燃烧室压强计算方法,在HTPB发动机中,能把压强预估结果与实验的误差降低到6%以内.如果使用多维内流场计算的方法,燃烧室压强预测结果的误差将下降到2.5%以内.结论发现在含金属固体火箭发动机的燃烧室压强计算中,考虑两相流的影响是必要的,而使用两相流修正后的零维燃烧室压强计算公式能够快速、较准确地预估这些发动机的燃烧室压强.

关键词：固体火箭发动机、燃烧室压强、计算方法、两相流

所属期刊栏目：39

分类号：V438(推进系统（发动机、推进器）)

资助基金：中央高校基本科研基金HEUCFD1404,HEUCFD1502

在线出版日期：2018-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：317-325