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并联式双脉冲燃气发生器设计

高飞  
【摘要】:燃气发生器作为导弹姿轨控发动机的重要组成部分,承担着为发动机提供所需推力的任务。双脉冲燃气发生器可以实现两次点火,提供两次不连续的推力,能够显著改善导弹的机动性与可控性,提高导弹的生存与作战能力。因此,对双脉冲燃气发生器的设计与研究具有十分重要的意义。本文基于某科研项目,研究设计满足给定性能指标要求的双脉冲燃气发生器,研究内容主要包括以下几个方面:首先通过对双脉冲燃气发生器的设计技术指标进行分析,完成了对燃气发生器两次脉冲装药的设计,通过对燃气发生器的内弹道仿真计算,初步检验了燃气发生器装药设计的合理性。其次基于总体结构尺寸要求,完成了对双脉冲燃气发生器的结构设计,其中包括燃烧室结构设计、端盖结构设计、点火结构设计、喷管结构设计等,并通过理论计算与数值仿真的方法验证了燃烧室结构强度满足性能要求,初步验证了结构设计的合理性。然后基于设计指标对热防护的要求,通过fluent软件,利用数值模拟的方法,对双脉冲燃气发生器整个工作过程的传热进行仿真分析,仿真结果表明,壳体温度在可接受范围内波动,燃烧室的热防护设计满足性能要求,为后续的实验研究提供理论参考。最后围绕影响燃烧室传热的三个影响因素,利用fluent软件,仿真分析其对燃烧室传热的影响规律,仿真结果表明,燃气发生器工作时间对燃烧室传热影响最大,燃气温度次之,绝热层材料的导热系数影响最小。


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