双燃速串装药柱无喷管助推器性能分析

用数值仿真的方法对双燃速串装药柱无喷管助推器(长径比为5.1)性能进行了分析,仿真建立的数值模型为纯气相、二维轴对称非定常模型,燃面的退移用动态网格来实现,考虑了推进剂侵蚀燃烧和燃速-压强关系。研究结果表明:在前段燃速不变时,随着后段推进剂燃速的下降,压强曲线下降趋势逐渐平缓,Pmax/P-tb逐渐下降,而推力曲线越来越呈现逐渐上升的趋势,使Fmax/Ft-a增大,同时发动机比冲提高。最后对这一技术的应用进行了探讨。

串装双燃速药柱发动机的内流场计算

对一维的加质燃烧室流场、轴对称的二维喷管内流场和高燃速药柱燃烧完成后的燃烧室二维内流场以及三维药柱几何做了一体化计算。应用轴对称的N S方程、TVD有限体积法的显式MacCormack格式 ,对燃烧室后段及长尾喷管跨声速流场进行求解 ,得到了双燃速内弹道性能和轴对称二维流场中燃气参数的分布。结果具有较高的精度 ,并为进一步的燃烧室和喷管热结构分析提供数值依据。

无喷管助推器侵蚀燃烧模型对比研究

侵蚀燃烧对无喷管助推器的性能有着至关重要的影响。为了在无喷管助推器设计中准确预测其性能,在分析侵蚀燃烧机理的基础上,利用一维非定常变截面内弹道计算程序,采用几种典型的侵蚀燃烧模型对单燃速锥柱形装药和双燃速串装锥柱形装药发动机的特性进行分析。研究表明,文中推进剂在单燃速锥形装药发动机中表现出较弱的负侵蚀效应,采用无负侵蚀效应的侵蚀燃烧模型的预示结果好于带有负侵蚀效应的侵蚀模型,其中Lenoir-Robillard模型的预示精度最高。而双燃速串装发动机中由于燃气流速较小的范围更大,负侵蚀效应影响较大,只有使用具有负侵蚀效应的Greatrix模型才能得到较为准确的预示结果。