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《固体火箭技术》2021,44(5)
为保证发动机能在恶劣的环境中运行,在绝热层的设计中,绝热层的厚度将直接影响着发动机结构的稳定性,而绝热层的烧蚀预估对于绝热层厚度的合理设计非常重要。为解决固体火箭发动机三元乙丙橡胶(EPDM)绝热层烧蚀性能工程预估问题,结合固体火箭发动机内两相流动的环境特点,以热化学烧蚀三方程模型和扩散化学动力学双控制机制为基本数学模型,以炭化层表面孔隙率为耦合参数,并综合考虑气流和粒子的侵蚀效应,建立了绝热层多因素耦合烧蚀模型的控制方程。通过对控制方程的隐式求解和对绝热层温度分布以及烧蚀线、炭化线、热解线位置的综合分析,获得了两相环境下EPDM绝热层的理论炭化烧蚀率。所得烧蚀率与实验结果对比,误差小于10%,表明给出的烧蚀预估方法可用于固体火箭发动机两相环境下EPDM绝热层烧蚀工程分析。 相似文献
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某工程第三级固体火箭发动机碳纤维/环氧树脂复合壳体内绝热层结构设计采用工程研制设计方案,成功地通过了发动机地面热试车考核,经解剖分析,预估了飞行环境发动机燃烧室绝热层结构最小剩余安全余量,给出了发动机在各种使用条件下工作热防护可靠的结论。 相似文献
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一种战术导弹固体火箭发动机地面和飞行试验结果表明,它在飞行加速过程中,前封头及圆柱段前段的烧蚀率静止试验烧蚀率的1.26和1.16倍,在此基础上,提出了这种发动机燃烧室内绝热层设计的经验公式,并应用于一种结构及材料相似的新型发动机绝热层设计中,预估了其飞行环境下内绝热层安全余量。 相似文献
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根据一种战术导弹固体火箭发动机地面和飞行试验结果,就飞行过载对燃烧室内绝热层烧蚀化影响进行了分析,并依此提出了一种燃烧室内绝热层经验公式设计方法,得出了前封头,柱段前部内绝热层飞行环境地面烧蚀碳化严重的结论,可为其他发动机内绝热层设计提供参考依据。 相似文献
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固体火箭冲压发动机补燃室掺混段硅基绝热层冲蚀分析 总被引:1,自引:0,他引:1
硅基绝热层在补燃室高温环境中形成的熔融层受到高速气流的剪切作用,逐渐脱离炭化层,形成冲蚀现象。通过建立冲压发动机绝热层气动吹除过程的数学模型,对发动机绝热层的冲蚀过程进行了数值模拟。结果表明,冲蚀强度同当地气流温度及流速紧密相关;在进气道下游,两进气道之间绝热层受到的冲蚀作用最强;补燃室头部温度较高,但是由于气流流速较低,受气流冲蚀影响较小。对比表明,气流温度与速度共同决定的热流密度控制熔融层的形成速度,对于稳定发展的发动机流场,冲蚀作用主要受绝热层气流速度控制。 相似文献
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某系列发动机参加历次典型横向短时大过载和长时间中小过载工况飞行试验后,对其绝热层解剖数据进行了汇总分析,总结出了发动机在各种飞行过载工况下的绝热层烧蚀规律。结果表明,绝热层在横向过载的反方向一侧存在一条明显的烧蚀槽,该处的烧蚀率显著大于周向其他位置的烧蚀率;绝热层最大烧蚀率与横向过载之间存在较强的线性关系;筒段绝热层最大烧蚀点位置出现在施加横向过载时绝热层开始暴露的位置附近。 相似文献
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高空滑行期间氧化剂泵壳体冷却方案研究 总被引:1,自引:0,他引:1
详细分析了高空多次启动泵压式液体火箭发动机氧化剂泵壳体在滑行期间的热环境,应用数值分析方法对氧化剂泵壳体与涡轮壳体温度进行耦合计算,提出了采用吹气冷却和排放冷却的氧化剂泵冷却方案。经过地面模拟试验及分析后认为,采用排放冷却可满足发动机二次启动可靠工作且在结构上较易实现。 相似文献
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固体火箭发动机燃烧室界面脱粘的声振检测 总被引:6,自引:0,他引:6
为实现战术固体火箭发动机绝热层/推进剂界面分离型脱粘的检测,针对超声谐振法进行了理论分析与检测试验,通过对试验结果的分析,确证了采用该方法能够实现绝热层/推进剂界面分离型脱粘的检测,并对这一方法中影响检测结果的因素进行了讨论,提出了完善检测方法的建议。 相似文献
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The purpose of this paper is to build a theoretical model for the hybrid rocket engine/motor and to validate it using experimental results. The work approaches the main problems of the hybrid motor: the scalability, the stability/controllability of the operating parameters and the increasing of the solid fuel regression rate. At first, we focus on theoretical models for hybrid rocket motor and compare the results with already available experimental data from various research groups. A primary computation model is presented together with results from a numerical algorithm based on a computational model. We present theoretical predictions for several commercial hybrid rocket motors, having different scales and compare them with experimental measurements of those hybrid rocket motors. Next the paper focuses on tribrid rocket motor concept, which by supplementary liquid fuel injection can improve the thrust controllability. A complementary computation model is also presented to estimate regression rate increase of solid fuel doped with oxidizer. Finally, the stability of the hybrid rocket motor is investigated using Liapunov theory. Stability coefficients obtained are dependent on burning parameters while the stability and command matrixes are identified. The paper presents thoroughly the input data of the model, which ensures the reproducibility of the numerical results by independent researchers. 相似文献
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固液混合火箭发动机燃烧室和喷管流动数值模拟 总被引:4,自引:1,他引:4
固液混合火箭发动机是采用液体作为氧化剂,固体作为燃料的一种典型的混合火箭发动机.固液混合火箭发动机中的燃烧和流动问题是固液混合火箭发动机设计中的关键问题,对固液混合火箭发动机的燃烧室和喷管进行一体化计算很有必要.利用二维轴对称N-S方程和组分方程对选用液氧/端羟基聚丁二烯推进剂的固液混合火箭发动机的燃烧室和喷管进行了一体化计算.计算采用LU时间隐式格式、MUSCL空间离散和Van Leer矢通量分裂方法,采用有限速率化学反应模型,对化学源相进行了点隐式处理.计算中分别采用了一步化学反应模型和两步化学反应模型方案,计算了多个氧化剂流速和燃烧室压强下的燃烧室和喷管流场分布,对化学模型进行了选择,为固液混合火箭发动机的设计提供了依据. 相似文献
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在一项特殊要求、非例常的试验中,需发动机进行接力试车:在同一次试车中前后两个阶段分别使用两个不同厂家的氧化剂,在进行氧化剂切换时,发动机连续工作,即进行接力试车。为此,在原试车台试验系统的基础上,进行了必要的技术改造,建立了试车台发动机接力试车氧化剂试验系统。经热试车验证,改造后的系统工作安全可靠,满足发动机接力试验要求。 相似文献
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固体火箭发动机内绝热层烧蚀分析 总被引:3,自引:0,他引:3
提出了一种固体发动机内绝热层的化学烧蚀模型。模型考虑了发生在绝热层烧蚀表面的五种化学反应。绝热展在烧蚀过程中按材料物性变化情况分为碳化层、原始材料层,中间假设为一热解面。在内绝热层烧蚀模型中建立了内绝热层表面烧蚀过程的能量和质量的平衡关系,并运用动边界热传导差分求解出绝热层内部的温度场。用该模型对一种固体发动机内绝热层的烧蚀进行了计算,其结果与发动机试验解剖测量值基本相符。 相似文献