低压发生器中铝粒子流动数值模拟分析研究

发布时间：2017-11-29 02:16

  本文关键词：低压发生器中铝粒子流动数值模拟分析研究

  更多相关文章： 含铝推进剂 固体火箭发动机 低压 尾流场 复燃

【摘要】：高铝含量复合固体推进剂在燃烧室中燃烧不充分,会生成富含未完全燃烧铝颗粒的高温燃气。这些燃气和颗粒喷入大气后与环境中的氧气混合,发生二次燃烧,即复燃,尾流场的温度大幅上升,其它流动参数也会受到影响。因此有必要对此类发动机尾流场的复燃进行研究。本文基于流体计算软件FLUENT,采用雷诺平均N-S方程和标准κ-ε湍流模型,对某高含铝复合固体推进剂低压发动机三维尾流场复燃进行了数值模拟,考察了铝粉粒径、燃烧室压强、出口背压、推进剂配方等因素对尾流场复燃的影响,并进行了试车试验。模拟结果表明:考虑尾流场中铝粉的燃烧时,羽流中出现两个高温区域,即两个温峰,靠近喷管的主要是由纯气相组分燃烧形成的,称气相高温区,远离喷管的高温区是由铝粒子剧烈燃烧形成的,称粒子高温区;燃烧室压强越低,粒子高温区离喷管越近,气相高温区的位置基本不变;铝粒子粒径越小,粒子高温区离喷管越近,温度也越高;出口背压越小,粒子高温区离喷管越远;当AP/HTPB比增大时,气相高温区温度升高,粒子高温区温度降低;当OB增大时,粒子高温区趋于微弱,直至消失。数值模拟中出现的两个温峰与试车试验中观察到的两个高温区域吻合较好。
【学位授予单位】：航天动力技术研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V512.3

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本文编号：1235832