過載條件下燃氣流動規(guī)律及氣粒相互作用研究.pdf

1、含金屬燃燒劑的固體推進劑由于具有高的能量特性被廣泛應用于各類火箭、導彈及其他領域。推進劑燃燒后會產生大量的凝相顆粒，分布在燃氣中，形成了復雜的兩相流動。顆粒在燃氣的拖曳作用下進行運動，同時將自身的熱量釋放給燃氣，導致其速度和溫度存在著滯后。燃氣由于與凝相顆粒的相互作用，導致自身的做功能力下降。對于采用潛入式噴管的發(fā)動機來說，一部分凝相顆粒會滯留在潛入式噴管的背壁區(qū)，不能從噴管中排出，一方面導致推進劑能量損失，另一方面增加了發(fā)動機的死重。

2、發(fā)動機工作過程中會遭遇各種過載，過載對凝相粒子的運動產生重要影響，進而引起推進劑燃速的變化、絕熱層的燒蝕及發(fā)動機的不穩(wěn)定工作等一系列問題。
　　本文基于ANSYS-FLUENT14.0軟件，對固體火箭發(fā)動機內流場的兩相流動進行計算，分析兩相流中燃氣及顆粒的流動規(guī)律、燃氣與顆粒間的相互作用、顆粒的沉積規(guī)律、過載情況下顆粒運動規(guī)律等首先對文獻中的算例進行重新建模計算，并將計算結果與文獻中結果進行對比，驗證FLUENT中的DPM模型及E

3、ulerian模型計算固體火箭發(fā)動機兩相流動是合適的。對固體火箭發(fā)動機噴管兩相流動進行計算。選取兩個不同結構的噴管，對不同顆粒粒徑及不同顆粒質量分數情況下的噴管兩相流動進行計算，分析顆粒對燃氣造成的影響。結果表明：顆粒對燃氣造成的影響并不是單調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，本文兩個算例的計算中，顆粒對燃氣造成的影響隨著粒徑的增大而先增大后減小，隨著顆粒質量分數的增大而增大；同時發(fā)現(xiàn)，顆粒對燃氣造成損失的大小與噴