潛入式噴管燃氣二次噴射推力矢量控制流場計算.pdf

1、我國火箭發(fā)動機裝藥量呈現(xiàn)顯著上升趨勢，減小飛行阻力和自身重量以及提高機動能力和安全性能成為我國進一步提升火箭發(fā)動機性能的技術難題。二次燃氣噴射推力矢量控制是一種較為理想的技術方案，在潛入式大尺寸噴管的基礎上使用燃氣二次噴射，可以獲得較小的推力損失和較大的側(cè)向控制力。本文針對潛入式噴管使用燃氣二次噴射情況，研究了噴射參數(shù)的影響特性、閥動開啟的流場建立過程、兩相流的流場問題，主要內(nèi)容如下：
　　（1）通過國內(nèi)外對二次噴射推力矢量控制的

2、實驗和數(shù)值研究現(xiàn)狀，確定了本文的主要研究內(nèi)容。國外相關研究起步較早，有相當程度的基礎研究累積，正在向?qū)嵱没芯窟^渡；國內(nèi)跟蹤國外研究較早，但獲得實質(zhì)性研究成果較晚，在系統(tǒng)分析噴射參數(shù)影響特性方面鮮有工作，本文定位于此，基于大尺寸潛入式噴管直連管二次噴射，從噴射參數(shù)、燃氣參數(shù)、閥動影響、兩相流幾個方面來對推力矢量進行研究；
　　（2）通過物理建模，完成了噴管外形的高質(zhì)量前處理工作。本文參考工程設計人員的數(shù)據(jù)，設計完成了帶有直連管雙噴

3、口的潛入式噴管幾何外形，并通過計算驗證了網(wǎng)格無關性、邊界條件的適應性、計算格式的適應性；
　?。?）通過對比有二次噴射流場和無二次噴射流場，分析了壁面壓力分布，闡明了側(cè)向控制力的產(chǎn)生機理。通過采用線性回歸分析，對噴射孔數(shù)量、噴射孔徑、噴射角、噴射位置、噴射孔夾角及噴射孔包抄角六個方面進行了推力矢量性能相關性分析，得到了相關程度排序，并對各個方面進行了詳細的影響規(guī)律分析、高溫分布情況分析及激波影響規(guī)律分析。
　?。?）采用面域