过载对发动机前封头两相流场的影响研究

发布时间：2021-08-11 10:37

　　对于突防能力要求较高的导弹,在弹体高速机动过程,固体发动机内的凝相颗粒可能会在前封头区域局部位置聚集,从而加剧局部区域烧蚀,对前封头热防护结构造成不可忽略的影响。本文通过计算不同过载条件下的燃烧室两相流场分析轴向过载和俯仰过载对前封头两相流的影响,为此类固体火箭发动机前封头区域绝热层的设计提供理论参考,具体工作如下:（1）根据具体的物理问题和数值模型的适用范围,明确固体火箭发动机燃烧室内颗粒的物理性质及尺寸分布,选择均相模型和分散颗粒群模型分别进行固体火箭发动机燃烧室两相流的计算;根据选择的数值模型和颗粒特性,进行网格无关性验证和数值模型验证。（2）采用均相模型计算不同轴向过载和不同俯仰角速度条件下的燃烧室两相流场,分析轴向过载和定俯仰过载对发动机前封头两相流的影响。通过对前封头流线和局部位置的流动参数进行分析可得,轴向过载会导致前封头局部位置的涡量和流速降低,但对于前封头区域的涡旋尺寸和位置几乎没有影响。定俯仰过载会减小前封头区域的涡旋尺寸,使燃气在前封头的汇聚点由几何中心向上移,降低前封头迎风区域局部位置的涡量和流速,增加背风区域局部位置的涡量和流速。（3）使用分散颗粒群模型计算不... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

颗粒直径的分布函数

第 2 章 固体发动机内两相流数值模拟方法及验证上的力对两相流颗粒受力分析的研究结果可知[57-58]，当两到的阻力和过载力远大于其他的力。发动机前封时为了简化研究，因此本文将只考虑颗粒的阻力发动机为非惯性坐标系，因此还将考虑颗粒的科意图如图 2.2 所示。

在固体发动机燃烧室两相流计算中的适用无关性验证。证用更为成熟、简单，所以本文采用均相模计算，完成网格无关性验证。向喷管的固体火箭发动机作为物理模型，用非结构网格进行网格划分，如图 2.3 所、200 万和 400 万。计算中采用 SIMPLE k-ε湍流模型。前封头设置为无滑移定温壁面设置为质量流量入口，总质量流量为.4MPa。喷管及后封头为无滑移绝热壁面，力为 101325Pa。两相混合物物性参数如表

【参考文献】：
期刊论文
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[3]过载状态下固体火箭发动机内流场数值计算[J]. 崔立堃.  战术导弹技术. 2017(03)
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[5]中、小过载下战术发动机内流场数值模拟[J]. 许团委,田维平,王建儒.  推进技术. 2015(04)
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博士论文
[1]三氧化二铝液滴碰撞机理及模型研究[D]. 夏盛勇.西北工业大学 2015
[2]旋转气固多相流分离的数值分析及实验研究[D]. 张力.重庆大学 2001

硕士论文
[1]固体火箭发动机气—固两相流的数值模拟[D]. 杨丹.哈尔滨工程大学 2006
[2]横向过载下固体火箭发动机工作过程研究[D]. 李桢.国防科学技术大学 2005
[3]喷管内气粒两相流场的数值模拟[D]. 顾璇.哈尔滨工程大学 2004



本文编号：3336008