固体火箭发动机点火瞬态相关问题研究

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固体火箭发动机点火过程较容易出现故障,对这一问题的流动机理及其影响因素研究工作的开展具有实际应用价值。论文主要针对以下有关点火的两方面问题进行研究:1.针对某翼柱型装药固体火箭发动机,对点火初期燃烧室内非线性、非定常流动过程进行了数值模拟,研究了发动机装药通道中的增压过程,考察了点火器喷流与装药表面之间瞬态冲击情况。同时,计算并比较了不同rig/Rp(点火器出口半径与主发动机通道半径之比)情况下,不同点火器出口压强对装药表面冲击的影响。模拟结果表明,点火器喷流产生的冲击波使升压速率骤变,将在装药表面形成很大应变速率动载荷,并且装药内壁不同位置的动载荷有很大差别。在装药表面固定位置,最大压强值随点火器出口半径呈线性变化趋势。2.从工程应用出发,针对某大长径比柱型装药固体火箭发动机,对点火瞬态过程进行了数值模拟。模拟得到了点火瞬态燃烧室内压强—时间曲线,定量分析了点火瞬态燃烧室压强随时间变化的几个典型阶段以及不同阶段升压速率的变化情况。同时通过改变不同的参数(如火焰传播速度常数、喷管堵盖打开压强、点火器流率、推进剂燃速以及不同喷管喉径)分析比较了发动机点火过程中压强上升段升压速率随时间的变化情况。结果表明,参数的改变对点火瞬时压强上升段升压速率产生了一定的影响。
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