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固体火箭发动机点火过程数值分析

王玲玲  
【摘要】: 固体火箭发动机点火瞬时过程是一个非常短暂的过程,但对发动机的正常工作起着极为重要的作用。特别对于中小型固体火箭发动机,因其结构尺寸小、工作时间短、燃烧稳定性差的特点,点火问题尤为突出。 在对固体火箭发动机点火过程进行合理简化的基础上,本文建立了便于工程应用和数值计算的数学模型,然后利用计算流体力学软件Fluent里提供的UDF(用户自定义编程)功能、k-ε两方程湍流模型、DO辐射模型以及PISO求解器对所选的实际发动机的点火瞬态过程进行数值分析。 首先本文对一管形装药的固体火箭发动机的点火瞬态过程进行二维轴对称数值分析,得到了发动机头部点火瞬时的压力一时间曲线,给出了点火瞬时过程中燃烧室的流场特性。同时还研究了点火器质量流量、推进剂燃速、堵盖打开压强对点火瞬时过程的影响。 在对二维轴对称模型的点火过程及其影响因素进行研究的基础上,本文对药形比较复杂的星形装药及锥柱台组合装药发动机的点火瞬态过程进行了数值分析。得到了这两个发动机点火过程的压力—时间曲线,火焰传播规律及不同时刻下的流场状态。


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