激光辐射下AP/HTPB复合推进剂低压燃烧特性数值模拟

为了研究激光辐射对AP/HTPB复合推进剂低压燃烧的作用机理,建立二维三明治稳态燃烧模型进行数值仿真研究。针对激光辐射强度1.4W/mm^(2),压强30~90kPa的工况下推进剂的燃烧进行仿真计算,并与130~160kPa压强下自持燃烧的仿真结果进行差异分析。结果表明,激光助燃工况下,仿真计算所得燃速与实验基本一致,最大误差不超过4.2%。在激光助燃和自持燃烧工况下,组分扩散速度快,气相火焰均为预混结构。激光助燃工况下,激光辐射的能量使得近燃面处的反应比较充分,初扩散反应在气相反应中占主导地位,气相火焰高温区域离燃面近;自持燃烧工况下,AP预混反应和初扩散反应共同主导气相反应过程,气相火焰温度在垂直于燃面方向上增长缓慢且高温区域离燃面远。激光助燃比自持燃烧时的压强指数低,推进剂燃烧对压强的敏感性较弱。