過(guò)載條件下燃?xì)饬鲃?dòng)規(guī)律及氣粒相互作用研究.pdf

1、含金屬燃燒劑的固體推進(jìn)劑由于具有高的能量特性被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)火箭、導(dǎo)彈及其他領(lǐng)域。推進(jìn)劑燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量的凝相顆粒，分布在燃?xì)庵?，形成了?fù)雜的兩相流動(dòng)。顆粒在燃?xì)獾耐弦纷饔孟逻M(jìn)行運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將自身的熱量釋放給燃?xì)?，?dǎo)致其速度和溫度存在著滯后。燃?xì)庥捎谂c凝相顆粒的相互作用，導(dǎo)致自身的做功能力下降。對(duì)于采用潛入式噴管的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，一部分凝相顆粒會(huì)滯留在潛入式噴管的背壁區(qū)，不能從噴管中排出，一方面導(dǎo)致推進(jìn)劑能量損失，另一方面增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的死重。

2、發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中會(huì)遭遇各種過(guò)載，過(guò)載對(duì)凝相粒子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生重要影響，進(jìn)而引起推進(jìn)劑燃速的變化、絕熱層的燒蝕及發(fā)動(dòng)機(jī)的不穩(wěn)定工作等一系列問(wèn)題。
　　本文基于A(yíng)NSYS-FLUENT14.0軟件，對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流場(chǎng)的兩相流動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，分析兩相流中燃?xì)饧邦w粒的流動(dòng)規(guī)律、燃?xì)馀c顆粒間的相互作用、顆粒的沉積規(guī)律、過(guò)載情況下顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律等首先對(duì)文獻(xiàn)中的算例進(jìn)行重新建模計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)中結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證FLUENT中的DPM模型及E

3、ulerian模型計(jì)算固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)兩相流動(dòng)是合適的。對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管兩相流動(dòng)進(jìn)行計(jì)算。選取兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)的噴管，對(duì)不同顆粒粒徑及不同顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)情況下的噴管兩相流動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，分析顆粒對(duì)燃?xì)庠斐傻挠绊?。結(jié)果表明：顆粒對(duì)燃?xì)庠斐傻挠绊懖⒉皇菃握{(diào)的隨著顆粒粒徑的增大而減小，或隨著顆粒粒徑的增大而增大，本文兩個(gè)算例的計(jì)算中，顆粒對(duì)燃?xì)庠斐傻挠绊戨S著粒徑的增大而先增大后減小，隨著顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而增大；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，顆粒對(duì)燃?xì)庠斐蓳p失的大小與噴