无喷管因体火箭发动机内流场计算试验研究

【摘要】： 本文以无喷管固体火箭发动机的内流场为研究对象,着重对发动机的内弹道性能进行了理论分析、模拟计算和试验研究。文中首先分析了无喷管固体火箭发动机的内流场特点,并重点介绍了FLUENT软件的动网格和UDF(用户自定义函数)功能。 其次,利用FLUENT提供的动网格技术、UDF(用户自定义函数)编程技术,耦合无喷管固体火箭发动机的侵蚀燃烧、燃面加质和燃面退移,对无喷管固体火箭发动机的流场进行了轴对称、非定常数值模拟。模拟中,针对不同设计状态的无喷管发动机进行了性能计算,得到了不同状态下的发动机性能。通过对计算结果分析,比较性能优劣,得到最佳的发动机设计参数。 最后,为了验证理论计算结果,进行了两次无喷管固体火箭发动机的地面试验,并列出了试验设备、试验数据处理规范等。比较了模拟计算结果和试验结果。发动机的推力曲线和压力曲线与试验所得曲线基本一致,计算结果与试验结果存在一定误差。文中所用模拟计算方法具有相当的精度,可作为无喷管固体火箭发动机工程研制的有效性能估算手段。