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固体火箭发动机零维两相燃烧室压强计算方法研究
引用本文:刘平安,王良,王璐. 固体火箭发动机零维两相燃烧室压强计算方法研究[J]. 推进技术, 2018, 39(2): 317-325
作者姓名:刘平安  王良  王璐
作者单位:哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001,哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001,哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
基金项目:中央高校基本科研基金(HEUCFD1404;HEUCFD1502)。
摘    要:为了更准确地预估含金属燃料固体火箭发动机的燃烧室压强,在压强计算中考虑两相流的影响,从一维两相喷管流动的求解出发,通过两相平衡流模型、两相常滞后模型、两相等温流模型、颗粒定温模型等模型的简化,分别推导不同模型下喷管中两相混合物的流量计算公式,再把流量公式应用到发动机零维内弹道理论中,推导并简化得到零维燃烧室平衡压强的计算公式。把压强公式用于HTPB推进剂固体火箭发动机和铝冰固体火箭发动机的燃烧室压强计算,结果表明,当固体推进剂中金属含量较高时(如铝含量为21%的HTPB推进剂发动机),用传统零维燃烧室压强公式预估的压强与实验误差较大,而使用合适的两相流模型和对应的零维燃烧室压强计算方法,在HTPB发动机中,能把压强预估结果与实验的误差降低到6%以内。如果使用多维内流场计算的方法,燃烧室压强预测结果的误差将下降到2.5%以内。结论发现在含金属固体火箭发动机的燃烧室压强计算中,考虑两相流的影响是必要的,而使用两相流修正后的零维燃烧室压强计算公式能够快速、较准确地预估这些发动机的燃烧室压强。

关 键 词:固体火箭发动机;燃烧室压强;计算方法;两相流
收稿时间:2016-12-05
修稿时间:2017-01-18

Research of Two Phase 0-D Chamber Pressure PredictionMethod for Solid Rocket Motor
LIU Ping-an,WANG Liang and WANG Lu. Research of Two Phase 0-D Chamber Pressure PredictionMethod for Solid Rocket Motor[J]. Journal of Propulsion Technology, 2018, 39(2): 317-325
Authors:LIU Ping-an  WANG Liang  WANG Lu
Abstract:
Keywords:
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