冷流二次噴射推力矢量控制影響因素的研究.pdf

1、由于二次噴射推力矢量系統(tǒng)的復(fù)雜性以及熱流試驗的惡劣工況，有必要在進行熱流試驗前開展冷流研究，以獲得相關(guān)影響因素和規(guī)律。為了減少冷流的實驗工作量，預(yù)先開展冷流二次噴射的數(shù)值計算，研究其規(guī)律，為實驗提供設(shè)計依據(jù)，探討冷流二次噴射推力矢量控制系統(tǒng)的特點及相關(guān)影響因素是很有意義的。
　　本文采用守恒型N-S方程和Realizable k-ε湍流模型，對固體火箭發(fā)動機冷流二次噴射推力矢量控制系統(tǒng)進行三維數(shù)值模擬研究。得到了二次噴射推力矢量系

2、統(tǒng)復(fù)雜內(nèi)流場（包含復(fù)雜渦系結(jié)構(gòu)和波系結(jié)構(gòu)等）圖像，分析側(cè)向控制力產(chǎn)生的機理及對主流軸向控制力所產(chǎn)生的影響。針對二次噴射的幾何影響因素和物理影響因素，利用控制單一變量法進行分類數(shù)值計算，確定了二次噴射系統(tǒng)性能評價指標(biāo)即側(cè)向控制力、推力矢量偏轉(zhuǎn)效率和推力損失，通過流場結(jié)構(gòu)及相關(guān)性分析，探討各影響因素對二次噴射系統(tǒng)性能的影響規(guī)律。
　　根據(jù)性能評價指標(biāo)，采用控制變量法分析得到噴射位置、噴射角、包抄角、噴射孔夾角、和噴射孔孔徑等因素對二次

3、噴射系統(tǒng)性能的影響規(guī)律；根據(jù)主/射流干擾流場圖像分析其影響機理。對多孔二次噴射實現(xiàn)發(fā)動機俯仰和滾轉(zhuǎn)的機理進行了簡單分析，并計算了相關(guān)工況的側(cè)向控制力和扭轉(zhuǎn)力矩。
　　應(yīng)用線性回歸分析方法，基于主/射流干擾三維流場數(shù)值模擬，針對工程實際對多影響因素影響強度進行綜合分析，對二次噴射推力矢量控制系統(tǒng)的幾何參數(shù)和二次射流的物性參數(shù)進行評估，獲得了整個二次噴射系統(tǒng)主要影響因素影響強度的排序，為二次噴射系統(tǒng)的優(yōu)化組合提供了參考依據(jù)。