固体火箭发动机瞬态内流场数值仿真

利用FLUENT的用户自定义函数定义固体推进剂燃面的边界移动和燃面的质量添加,考虑压力和流速对侵蚀效应的影响,对内孔燃烧固体火箭发动机的瞬态内流场进行了研究。采用标准kε湍流模型,隐式耦合算法计算了喷管和燃烧室一体化内流场。得到了内弹道各参数随时间变化和空间分布情况、装药动态燃烧过程,以及侵蚀效应对发动机燃烧室压力分布和固体火箭发动机工作过程的影响。     

过载条件下固体火箭发动机内流场及绝热层烧蚀研究

为了研究过载对发动机内流场和绝热层烧蚀的影响规律,对过载条件下的固体火箭发动机开展了数值仿真和旋转过载试验。仿真与试验结果表明,过载量值和含铝量是影响过载条件下固体火箭发动机粒子聚集浓度分布及绝热层严重烧蚀区域的主要因素,在进行发动机设计时应综合考虑,以保证发动机工作的安全性、可靠性。     

一种脉冲固体火箭发动机内流场数值分析

为了研究隔离装置对脉冲固体火箭发动机的影响,文中建立了数值计算模型,针对三种隔离装置方案,进行了二、三脉冲工作状态下的三维内流场数值仿真,给出了流场物理参数分布并与试验结果验证。计算分析了隔离装置的开孔结构型式对燃烧室和隔离装置绝热层烧蚀的影响,提出了应采取的措施,计算结果可为脉冲固体火箭发动机隔离装置优化设计提供参考。     

固体火箭发动机点火瞬态内流场计算模型分析

应用FLUENT流体计算软件,采用UDF接口编程进行二次开发,用侧壁加质的方法模拟燃烧室加质,对带有翼槽的固体火箭发动机内流场进行了数值模拟,比较了不同计算模型下的仿真结果。计算结果表明,考虑了翼槽结构对点火瞬态过程的火焰传播速度影响的计算模型更加符合实测值。     

含装药缺陷固体火箭发动机点火瞬态内流场数值分析

应用FLUENT流体计算软件,用UDF接口编程进行二次开发,采用加源项的方法模拟燃烧室的加质,对固体火箭发动机内流场进行了数值模拟．采用结构化和非结构化网格,将四面体网格合成多面体网格从而提高计算精度,节省计算资源．主要分析了裂纹内的流动规律及裂纹对发动机主流场的影响．计算结果表明,当不考虑裂纹扩展时,裂纹的存在对发动机主流场的影响较小,裂纹的燃烧形成明显的射流;裂纹的燃烧增加了燃面面积,增大了升压梯度,缩短了点火时间．     

含装药裂纹固体火箭发动机点火过程内流场数值模拟

基于裂纹流场与发动机内流场的耦合作用机理,利用裂纹出口流场参数来计算裂纹向燃烧室流场喷射质量流率的方法,对含装药裂纹固体火箭发动机点火过程的内流场进行了数值模拟,得到了内流场的分布情况,通过分析计算结果,总结出不同位置、不同几何尺寸的裂纹对发动机内流场的影响规律.     

动态网格在固体火箭发动机内流场计算中的应用研究

固体火箭发动机在工作过程中内流场结构随燃面的减退不断发生变化,利用通常的稳态网格难以对该问题进行准确模拟。针对此问题,首先介绍了实现动态网格的基本方法,然后采用动态层方法生成动态网格对某固体火箭发动机内流场进行了计算。计算结果与实验数据的对比说明使用动态网格方法计算的准确性和可行性,与准稳态方法计算结果的比较说明在时间步长较大以及流场参数变化剧烈的情况下,动态网格方法更适用于火箭发动机内流场的计算。     

阶梯装药固体火箭发动机点火内流场特性研究

针对两节阶梯装药在火箭弹中的应用,对该类型固体火箭发动机点火内流场特性进行数值模拟。运用FLUENT软件进行二维轴对称非定常数值分析,通过UDF编程,采用表面单元格临界点火准则实现推进剂表面不同部位单元格的燃气加质,计算得到了前后燃烧室的不同部位压力分布及变化情况和点火器喷孔附近的激波传递情况。研究结果表明,该方法能够较好的预示点火内流场的特性,可以为阶梯装药发动机的点火性能研究和点火设计提供理论依据。     

固体发动机内流场涡脱落特征数值研究

为了研究分析由不同挡药板结构所引起的固体火箭发动机燃烧室内的流场变化规律,采用大涡模拟方法,对发动机内流场进行数值模拟,计算得到了固体发动机内部的涡脱落频率特征。结果表明,在燃烧室尺度一定的情况下,涡脱落频率会随着挡药板高度和喷管空腔体积的减小而增加,随着挡药板和燃烧室前端面距离的增大而频率值增大。     

横向过载下固体火箭发动机内弹道仿真

对两种不同药形的改性双基推进剂固体发动机在高横向过载条件下工作过程建立了燃速模型和内弹道预示模型,研究了横向过载对内弹道性能的影响规律.研究表明50g条件下的横向过载对推进剂燃速影响比较明显,对内弹道的影响程度与药形密切相关.仿真计算结果与试验结果吻合较好,该项研究对发动机设计具有指导作用.