基于燃面耦合傳熱的固液發(fā)動機工作過程仿真.pdf

1、碩士學位論文基于燃面耦合傳熱的固液發(fā)動機工作過程仿真TheWorl【ingProcessSimulationofHybridRocketMotorBasedonThermalCouplingatBurningSurlace學號：_212Q曼Q墨魚完成日期：——2Q!墨!Q墨!Q壘大連理工大學DaliaIlUmVersityofTecllIlology大連理工大學碩士學位論文摘要固液火箭發(fā)動機具有成本低、安全性好、推力可控等優(yōu)點，是化學推

2、進領(lǐng)域的一個重要類別。固液火箭發(fā)動機的燃燒受到傳熱、流動、結(jié)構(gòu)等多種因素影響，使其性能預(yù)示非常困難，也制約了這種發(fā)動機的應(yīng)用。本文從仿真的角度出發(fā)，建立了基于燃面耦合傳熱的數(shù)值模擬方法，得到了固液發(fā)動機工作過程仿真的有效途徑。本文以某固液發(fā)動機作為研究對象，基于發(fā)動機性能計算的化學平衡方法，建立了固液發(fā)動機內(nèi)彈道計算模型，并通過該模型計算了實驗發(fā)動機的內(nèi)彈道，得到了發(fā)動機燃面退移速率、室壓、推力、比沖等參數(shù)的變化規(guī)律。針對固液混合火箭發(fā)

3、動機燃燒室內(nèi)的流動和燃燒，詳細分析了固體燃料擴散燃燒的原理，建立了基于流場與固體燃料之間耦合傳熱模型、湍流模型及PDF燃燒模型的綜合計算模型。開展了計算模型的驗證，計算結(jié)果與實驗結(jié)果符合較好。應(yīng)用該模型計算了二維固液實驗發(fā)動機燃燒室及三維的固液燃燒室，得到了較為詳細的燃燒室內(nèi)流場以及固體燃料的退移速率。針對內(nèi)孔燃燒的實驗發(fā)動機，應(yīng)用本文建立的計算模型，分別計算了發(fā)動機內(nèi)彈道和內(nèi)流場，得到了較為一致的總體性能參數(shù)。初步研究了補燃室結(jié)構(gòu)、喉