管型装药固体发动机燃烧室振动与内弹道研究

来源 :西北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sfwyb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
固体火箭发动机在工作过程中经常会出现振动及过载情形。这些结构振动及过载会对固体火箭发动机内流场和装药燃烧产生很大的影响。本文主要通过数值仿真,研究管型装药固体火箭发动机燃烧室结构振动对内弹道的影响。 固体火箭发动机燃烧室结构振动的引入,使推进剂燃烧和燃气流动产生了改变,导致整个内流场发生很大的变化。传统的固体火箭发动机内弹道方程已不适应结构振动下流场的计算。为此,本文深入研究了结构振动对内弹道的影响,参考传统一维非定常内弹道方程的推导过程,建立了考虑燃烧室结构振动的一维非定常内弹道方程。另外,结构振动加速度对推进剂燃速的影响十分显著,本文还详细介绍了一种加速度敏感性的燃速模型。 本文在建立发动机燃烧室结构振动模型的过程中,充分利用了管型装药发动机燃烧室结构和载荷的轴对称性。在给定的燃烧室截面内,对于流场压强变化引起的结构径向振动,根据振动理论和弹性力学得到了简化的等效径向振动方程。对于燃烧室非刚性的轴向振动,将其合理的简化为有阻尼的弹性杆件的纵向振动问题。 本文考虑了结构阻尼、推进剂燃烧等因素来增强数值模型对结构振动影响的预测能力。使用数值方法对发动机燃烧室结构振动模型和内弹道模型进行了耦合计算。数值模型预测了不同工作状态下的燃烧室结构径向、轴向振动引起的有限振幅的压力波动。研究表明:结构振动和推进剂燃烧、燃气流动的相互影响,导致固体发动机的结构振动加剧了内弹道的不稳定性。
其他文献
航空发动机是一个结构复杂的非线性多变量控制对象,具有不确定性和时变性。传统的控制算法的设计依赖于被控对象的精确数学模型,难以对复杂对象进行有效控制。因此,有必要研
注塑制品的变形过大一直是困扰模具企业的一大难题。随着有限元技术与计算机技术的发展,数值化模拟已经逐渐成为工艺分析和优化设计的有效工具。注塑模CAE软件能够计算出特定
物体运动速度是判断物体运动状态的一项重要指标,速度的测量在生产、生活、科研的各个领域具有广泛的需求和应用。例如测量高速行驶的汽车、一定飞行姿态的弹丸、物体爆炸的
复合材料具有高比强、高比模等许多优越于传统金属材料的性能,在航空航天、国防及民用领域得到了广泛的应用。对于任何一种工程材料来说,建立适当的强度模型,对判断材料的承
由磁流变液制成的阻尼器结构简单、响应速度快、功耗低、阻尼力大且连续可调,是一种典型的可控流体阻尼器,适用于结构振动控制及车辆悬架系统振动控制的作动器。目前在振动控制
载人航天测试发射领域涉及学科众多、专业复杂,内容丰富,不断涌现出有创造力、有影响力的新技术。测试发射专家系统集测试发射技术与人工智能于一体,是发射场信息化、智能化
RBCC发动机兼具冲压发动机和火箭发动机的优势,在全工作包线内具有较优的工作性能,应用前景广泛。当前对RBCC发动机的流动燃烧机理和燃烧组织技术已有一定的认识,随着研究的
本文对民用航空器使用困难信息统计预测进行了研究。文章对国内外各种预测方法进行了分析和探讨,侧重研究了经典灰色GM模型、中心逼近灰色GM模型和时序残差灰色GM模型等预测方
航空及机械等工程系统中广泛存在各种各样的不确定性,研究这些不确定性对输出性能的影响对预测系统在不确定性环境下的行为以及发展合理的风险评估和可靠性模型具有重要的意
分离流动在航空、航天、航海和土木工程等领域广泛存在。本文工作围绕分离流动展开,研究模拟分离流动的数值方法。对于后台阶构型,研究主动流动控制方法在分离流动中的应用,对后