喷管结构参数对燃气弹射内弹道的影响机理研究

发布时间：2021-10-13 20:02

　　为研究喷管喉部半径变化对燃气弹射载荷和内弹道性能的影响,建立了含二次燃烧和尾罩运动的二维轴对称数值模型。在验证数值模型可靠的基础上,研究了喷管喉部半径变化导致流场结构和二次燃烧核心区域改变的机理。结果表明:随着喷管喉部半径的增大,发生二次燃烧的时间相对提前,核心燃烧区域由发射筒底部逐渐上移;燃气单位时间内进入量的增加,导致监测点压力峰值增加,峰值所在时刻提前;在实验装置的基础上,当喉部半径扩大了1.05倍时,加速度峰值增大了5.4%,出筒时间缩短了2.7%,出筒速度增大了10.8%,且载荷与温度变化最为平稳,为最优内弹道设计方案。 

【文章来源】：弹箭与制导学报. 2020,40(01)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

总压曲线

燃气弹射系统包括燃气发生器、导流锥、尾罩、发射筒、喷管、底座和支撑结构,喷管采用的是收敛-扩张型的拉瓦尔喷管[8],如图1所示,其中,P点位于弹射装置的4/5处,作为仿真研究的监测点。从喷管喷出的低温燃气在初容室内进行剧烈的二次燃烧,推动尾罩和导弹向上运动。1.2 控制方程

计算从喷管入口开始,将其作为压力入口,燃烧发生器中的总压随时间变化曲线如图3所示[13]。燃气含多组分,各气体质量分数如图4所示。计算初始状态采用大气标准状态,其中,N2的质量分数为0.79,O2的质量分数为0.21,喷管的壁面采用的是绝热壁面,发射筒壁面和底座采用的是对流传热壁面。图3 总压曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]采用不同气相燃烧模型模拟含硼燃气扩散燃烧过程[J]. 冯喜平,李海波,唐金兰,李贵珠,廖自繁.  固体火箭技术. 2013(04)

硕士论文
[1]拉瓦尔喷管喉径尺寸液力测量方法和实验研究[D]. 洪洋.哈尔滨工业大学 2015



本文编号：3435319