液体工质电热化学炮的两维多相流模型研究

液体工质电热化学炮内弹道过程的本质是高速等离子体射流与推进剂工质的相互作用并推动弹丸运动的过程.基于对该过程物理机理的现有理解,本文提出了用于描述液体工质电热化学炮的两维多相流模型,主要包括:描述等离子体与液体工质气态产物运动的两维湍流模型和描述由等离子体射流卷吸引起的液体工质颗粒运动的颗粒轨道模型。

液体工质电热化学炮膛内流动特征研究

应用两维多相流模型对液体工质电热化学炮内弹道过程进行了数值模拟 ,并利用颗粒轨道模型刻画液体颗粒在膛内的分布和运动情况 ,进一步详细给出了等离子体和液体工质相互作用的若干细节 .计算的膛内压力曲线与实验一致 .运用壁面函数法分析了较大界面波振幅对液体工质电热化学炮内弹道过程的影响 .计算结果显示 :气液界面处波动振幅的增大会导致膛内出现较复杂的流场情况 ,压力和温度状况也会趋于复杂 .这预示了膛内液体工质燃烧的不均匀性 ,并揭示出由 Kelvin-Helmholtz不稳定性产生的两相界面的大幅波动是引起液体工质不稳定燃烧的主要因素 .