在发动机喷管中流动的介质为高温、高速的气体,当流过喷管时,燃气向喷管释放大量的热量,导致喷管内部受热状况很严重,对喷管的结构产生破坏。其次燃气在喷管流动过程中,及进入大气中后各种组分会继续进行化学反应,对喷管的流场产生很大的影响。不仅如此推进剂一般采用新型推进剂,导致燃烧后的产物中含有大量的金属氧化物,这些氧化物在喷管中流动时,会形成复杂的两相流,所以有必要对喷管内部两相流的发展规律进行分析。本论文主要采用数值模拟和试验的研究方法,针对喷管内部的纯气相流场、产物化学反应后的流场、产物射流的流场及其气固两相流场进行分析研究,主要做了如下工作:(1)对喷管纯气相的流场进行分析,得到喷管内部温度、压力、速度场的规律。然后利用工程计算方法对喷管的绝热层厚度进行计算,同时对喷管整体的流场进行分析,研究喷管壳体温度随时间的变化规律。最后与地面试验结果进行比较,验证工程计算的准确性。相关的结果表明,喷管绝热层厚度设计合理,能够很好的保护喷管壳体。(2)对喷管内部、外部流场的化学反应进行研究,分析组分在喷管内部的分布情况,及其产物随着时间的变化规律。(3)对喷管的气固两相流进行分析,研究喷管不同的体积分数下、不同颗粒直径下、不同的湍流强度下流场的变化规律。同时对喷管内部绝热层的烧蚀进行分析,并与地面试验结果进行比较。