固体运载火箭级间热分离流场三维数值模拟

发布时间：2023-04-09 21:14

　　常规含铝17%的复合推进剂完全燃烧后火箭喷流中Al₂O₃的质量分数高达32%,如此高质量分数的凝相粒子会导致分离过程中火箭前、后封头受力情况发生变化。首先基于开排焰窗口式固体运载火箭级间热分离过程,建立火箭级间热分离的三维流场数值仿真模型。随后通过数值模拟分别研究了考虑和不考虑凝相颗粒影响条件下的固体运载火箭级间热分离过程的级间段流场特征。结果表明,固体火箭级间分离过程中,级间流场变化剧烈,级间段流场存在激波、膨胀波、流动分离、边界层分离和涡旋等复杂的流动现象;随着分离距离的增加,下面级前封头上的平均压强在振荡后持续提高;上面级后封头上的平均压强前段缓慢上升、后段迅速下降,并逐渐趋近于环境压强。所得结果为指导级间段热防护设计以及火箭级间分离方案设计提供了理论依据。

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【文章目录】：
0 引言
1 物理模型及计算工况
2 控制方程
    2.1 气相控制方程
    2.2 离散相模型
    2.3 物理模型假设条件
3 分离计算结果
    3.1 计算模型验证
    3.2 级间段三维流场计算结果
    3.3 凝相颗粒对级间段影响分析
4 结论



本文编号：3787744