炮射固体火箭冲压发动机绝热层传热烧蚀性能研究
【摘要】:
近几十年来国外在火炮弹药增程技术方面发展迅速,而冲压增程弹药以其射程远和效费比好等优点在各类增程弹药中占有重要地位。在冲压发动机研究所面临的众多问题中,补燃室绝热层的安全性是不容忽视的。本文从实验和理论两方面对小口径固冲发动机补燃室绝热层的传热烧蚀机理进行了研究。
根据实验冲压发动机结构特点和补燃室燃烧流场结构,建立了补燃室三维流场燃烧物理模型,并运用FLUENT软件模拟了补燃室内燃烧及流动。计算结果表明基于环形燃气发生器特殊结构,补燃室壁面环向温度变化梯度比较大。根据碳化材料在加热过程中物化性能变化的分层特性建立了绝热层烧蚀物理模型,并根据流场计算的结果及原始材料热重分析的结果运用ANSYS有限元分析软件在给定的边界条件下对补燃室绝热层进行热分析数值计算,求解了补燃室绝热层内部的温度场。文中还研究了不同改性EPDM绝热层构型对燃气流场结构及绝热层传热性能的影响,计算结果表明由于构型的存在对流场和传热都产生了较大的影响。
最后利用冲压发动机烧蚀试验系统开展了无氧和富氧条件下的改性EPDM绝热层烧蚀试验研究。试验结果表明:富氧条件下绝热层的烧蚀机理与无氧条件有所不同,在富氧条件下绝热层试样所承受的环境要比无氧试验恶劣的多,因此在富氧的联管试验中试样被屡次烧穿。对烧蚀后的试件进行电镜扫描,能够清楚的区分碳化层、热解层、基体层,验证了碳化材料在加热过程中物化性能变化的分层特性。通过试验测得绝热层外壁面的温度曲线与仿真计算结果进行对比,结果比较一致,说明本文烧蚀机理分析是符合实际情况的,建立的物理和数学模型是合理的。
|
|
|
|
1 |
曹军;房雷;吴川;;某固体火箭冲压发动机绝热层传热烧蚀数值仿真研究[J];航空兵器;2011年03期 |
2 |
王希亮;何国强;李江;陈剑;刘洋;;基于RTR技术的绝热层烧蚀实时测量试验[J];固体火箭技术;2006年05期 |
3 |
田维平,余贞勇,任全彬,孟庆富;飞行加速度对固体火箭发动机前封头绝热层烧蚀特性影响研究[J];推进技术;1998年02期 |
4 |
梁华;陈雄;鞠玉涛;王天波;;不同构型固冲发动机补燃室绝热层传热烧蚀[J];弹道学报;2009年03期 |
5 |
杜新;飞行加速度对固体发动机前封头内绝热层烧蚀的影响[J];固体火箭技术;1996年03期 |
6 |
刘中兵;汪亮;胡春波;;大后翼装药固体发动机喷管收敛段绝热层烧蚀[J];推进技术;2009年01期 |
7 |
娄永春;余晓京;何国强;李江;陈剑;;富氧环境模拟绝热层烧蚀试验方法[J];固体火箭技术;2006年03期 |
8 |
李岩芳,陈林泉,严利民,叶定友;固体火箭冲压发动机补燃室绝热层烧蚀试验研究[J];固体火箭技术;2003年04期 |
9 |
周超;郑亚;周长省;;微型固体火箭燃烧室瞬态温度场数值分析[J];弹箭与制导学报;2006年SA期 |
10 |
金楠楠;严聪;李敏剑;;EPDM绝热层的热化学烧蚀机理[J];宇航材料工艺;2010年05期 |
11 |
P.Donguy;史全英;;陶瓷/陶瓷类绝热层新喷管的设想[J];固体火箭技术;1986年02期 |
12 |
蒋义珏;;冷库吊顶绝热层破坏原因分析及改进方法[J];渔业现代化;1993年06期 |
13 |
洪竹娟;整体模压封头绝热层和人工脱粘层制造技术[J];宇航材料工艺;1996年02期 |
14 |
陈步学,毛根旺,李进贤,刘华强,冯喜平,林禹;固体火箭冲压发动机地面试验装置及测控系统[J];固体火箭技术;2001年04期 |
15 |
王妮;谷良贤;;固体火箭冲压发动机性能快速预估算法[J];固体火箭技术;2008年01期 |
16 |
郑凯斌;陈林泉;张胜勇;;不同入口空气流量对冲压发动机二次燃烧的影响[J];弹箭与制导学报;2008年03期 |
17 |
王伟,王德升;喷管扩张段绝热层的烧蚀计算[J];固体火箭技术;1999年03期 |
18 |
李庆福;外绝热墙体和倒置屋面[J];工业建筑;1985年12期 |
19 |
Т.А.Курская;张国铭;;小直径低温管道的绝热[J];低温与特气;1986年01期 |
20 |
方丁酉,夏智勋,张炜,姜春林,黎勤武,曹军伟,郭颜红;非壅塞固体火箭冲压发动机自适应调节特性[J];弹道学报;2000年04期 |
|