销钉连接的复合结构喷管强度分析及其壳体厚度优化

利用有限元法对复合结构喷管进行强度分析,分别得到了应力场和应变场;利用响应曲面法对喷管结构进行优化,并对设计变量的敏感度进行分析。结果表明,金属层应力较大,其余部分较小,且最大应力点出现在连接销钉上;喷管结构在优化后质量减轻了1.9%;喷管壳体前端壁厚对喷管总质量影响最大;长尾管壳体末端壁厚对喷管壳体的最大应力影响最大。研究结果对喷管的设计和工程应用有一定的参考价值。

轴对称型面喷管推力计算方法

为分析喷管内流场的变化,使用1维计算模型和基于FLUENT的2维计算模型对轴对称型面喷管的推力进行计算,分析2种计算结果的差异。利用正交设计法,研究喷管的燃烧室压强、扩张角、扩张比、扩张段长度以及燃气射流的黏度对喷管推力计算的影响。结果表明:推力差异与燃烧室压强近似线性关系;推力差异随着燃气黏度的增加而增大;当初始扩张角越大、出口扩张角越小时,推力差异越小;推力差异随着扩张比、扩张段长度与喉部半径比的增加先减小后增加;在低压、低黏度的情况下,1维计算方法可用于喷管推力的计算,否则,2维计算方法更适合。