固冲发动机燃气喷头对燃烧性能的影响研究

在固体火箭发动机燃烧性能优化的研究中,由于固体火箭冲压发动机受发射平台的限制,发动机补燃室长径比不到4,仅通过进气方式的调节已经难以实现较高的燃烧效率。根据突扩燃烧在补燃室头部构建回流区,形成局部高温区并延长硼粒子的滞留时间,可促进硼粒子的点火燃烧的研究结果。提出了在不改变补燃室结构尺寸和进气方式的条件下,通过调节燃气喷头结构,增强补燃室头部回流区强度和掺混效果实现发动机燃烧效率提高的方法。同时对比研究了四种燃气喷头对补燃室头部回流区的增加作用,通过数值仿真,对比分析补燃室回流区、温度、硼粒子反应完成度等三个方面。从仿真结果得出,通过优化燃气喷头结构,相同的补燃室结构的燃烧效率提高10%以上,为发动机燃烧性能优化提供了参考。