基于燃面耦合傳熱的固液發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程仿真.pdf

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

2、進(jìn)領(lǐng)域的一個(gè)重要類別。固液火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒受到傳熱、流動(dòng)、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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)工作過程仿真的有效途徑。本文以某固液發(fā)動(dòng)機(jī)作為研究對(duì)象，基于發(fā)動(dòng)機(jī)性能計(jì)算的化學(xué)平衡方法，建立了固液發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)彈道計(jì)算模型，并通過該模型計(jì)算了實(shí)驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)彈道，得到了發(fā)動(dòng)機(jī)燃面退移速率、室壓、推力、比沖等參數(shù)的變化規(guī)律。針對(duì)固液混合火箭發(fā)

3、動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的流動(dòng)和燃燒，詳細(xì)分析了固體燃料擴(kuò)散燃燒的原理，建立了基于流場(chǎng)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(jì)算模型。開展了計(jì)算模型的驗(yàn)證，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好。應(yīng)用該模型計(jì)算了二維固液實(shí)驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室及三維的固液燃燒室，得到了較為詳細(xì)的燃燒室內(nèi)流場(chǎng)以及固體燃料的退移速率。針對(duì)內(nèi)孔燃燒的實(shí)驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)用本文建立的計(jì)算模型，分別計(jì)算了發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)彈道和內(nèi)流場(chǎng)，得到了較為一致的總體性能參數(shù)。初步研究了補(bǔ)燃室結(jié)構(gòu)、喉