發(fā)布時間：2017-12-18 08:28

  本文關(guān)鍵詞：某型號固體火箭發(fā)動機(jī)長尾噴管熱問題的研究

  更多相關(guān)文章： 長尾噴管 熱防護(hù) 兩相流 流固耦合 數(shù)值模擬

【摘要】：長尾噴管是固體火箭發(fā)動機(jī)中最關(guān)鍵的部件之一,其內(nèi)部工質(zhì)為高溫高壓高度流動的燃?xì)?所以它的工作條件極其惡劣。在工作時,高溫燃?xì)庀驀姽軞んw傳送大量熱量,嚴(yán)重影響了長尾噴管殼體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,并且噴管殼體溫度的升高還會影響長尾噴管外部電子器件的正常工作,同時由于傳熱產(chǎn)生的熱損失還會影響到固體火箭發(fā)動機(jī)總體的性能指標(biāo)。另一方面,近些年來隨著固體推進(jìn)劑技術(shù)的不斷發(fā)展,一種在推進(jìn)劑中加入金屬粉末的高能復(fù)合推進(jìn)劑得到了廣泛的應(yīng)用,但是金屬粉末在燃燒后會產(chǎn)生大量的固體或者液體顆粒,這使得長尾噴管在工作時內(nèi)部形成了復(fù)雜的氣體顆粒兩相流動。顆粒相的存在使得長尾噴管的傳熱條件更加惡化,所以有必要對于長尾噴管熱分析問題以及氣體顆粒兩相流動問題進(jìn)行詳細(xì)的研究。本章研究對象為某型號固體火箭發(fā)動機(jī)用長尾噴管,主要做了如下工作:(1)介紹了一種噴管熱防護(hù)模型,并利用CFD元件FLUENT對該模型內(nèi)部流場進(jìn)行了數(shù)值仿真計算和分析,利用數(shù)值仿真與工程計算相結(jié)合的方法設(shè)計了長尾噴管熱防護(hù)層,該方法相對于傳統(tǒng)方法而言有著更大的優(yōu)勢;(2)對于噴管整體熱防護(hù)模型進(jìn)行了純氣相數(shù)值仿真計算,驗(yàn)證了數(shù)值仿真與工程計算相結(jié)合的方法的可靠性,計算表明噴管熱防護(hù)層受熱最嚴(yán)重的為喉部和收縮段部分,這是在長尾噴管熱防護(hù)中應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的。(3)利用雙流體模型對長尾噴管的內(nèi)部流場進(jìn)行了氣體顆粒兩相流數(shù)值仿真計算,結(jié)果表明隨著加入顆粒相直徑的減小和顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加,在長尾噴管中燃?xì)怦R赫數(shù)降低,溫度升高,其中長尾噴管的喉部和擴(kuò)張段受到顆粒相更大的影響。(4)對于噴管整體熱防護(hù)模型進(jìn)行了氣體顆粒兩相流仿真計算,結(jié)果表明,隨著顆粒相的加入熱防護(hù)層各個部分的溫度明顯升高,尤其是在長尾噴管喉部和擴(kuò)張段,溫度升高已經(jīng)影響到了噴管的正常工作,所以在進(jìn)行熱防護(hù)設(shè)計時顆粒相是不可忽視的。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V435

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 淡林鵬,張振鵬,張立群;長尾噴管故障診斷中的兩相流動計算[J];航空動力學(xué)報;2003年05期

2 淡林鵬,張振鵬,趙永忠,賈永剛;分區(qū)和有限容積法計算長尾噴管中的湍流流動[J];推進(jìn)技術(shù);2003年01期

3 張志峰;劉洋;蔡體敏;;隨機(jī)顆粒軌道模型在長尾噴管發(fā)動機(jī)流場計算中的應(yīng)用[J];固體火箭技術(shù);2007年05期

4 淡林鵬,張振鵬,何大軍,鄔俊峰,李家玉;長尾噴管兩相流流場計算[J];推進(jìn)技術(shù);2002年05期

5 高峰;王建輝;肖紅雨;;高過載下長尾噴管整體熱結(jié)構(gòu)傳熱數(shù)值模擬[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報;2014年04期

6 陳劍;魏祥庚;李江;何國強(qiáng);;固體火箭發(fā)動機(jī)長尾噴管燒蝕實(shí)驗(yàn)研究[J];固體火箭技術(shù);2010年01期

7 嚴(yán)聰;何國強(qiáng);劉洋;;旋轉(zhuǎn)條件下長尾噴管發(fā)動機(jī)三維兩相流場數(shù)值模擬[J];空軍工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年05期

8 郭顏紅;梁曉庚;陳斌;;雙燃速星孔藥柱長尾噴管發(fā)動機(jī)三維兩相流場數(shù)值模擬[J];固體火箭技術(shù);2007年03期

9 劉敦啟;張澤遠(yuǎn);;固體火箭發(fā)動機(jī)長尾噴管內(nèi)襯燒蝕流場分析[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報;2011年02期

10 高峰;王建輝;馬岑睿;;高過載下固體火箭發(fā)動機(jī)長尾噴管兩相流場數(shù)值模擬[J];空軍工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王春華;彭金花;;新型潛器長尾噴管的研制[A];第十三屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會論文集[C];1999年

2 楊久林;龔濤;徐微;王曉宇;李平;;某型號導(dǎo)彈主發(fā)動機(jī)長尾噴管尾端熱結(jié)構(gòu)故障的解決[A];科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展（A卷）——第七屆沈陽科學(xué)學(xué)術(shù)年會暨渾南高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇文集[C];2010年

3 劉洋;何國強(qiáng);李江;余曉京;秦飛;;過載條件下長尾噴管發(fā)動機(jī)三維兩相流場數(shù)值模擬[A];中國宇航學(xué)會2005年固體火箭推進(jìn)第22屆年會論文集（發(fā)動機(jī)分冊）[C];2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李紅仁;某型號固體火箭發(fā)動機(jī)長尾噴管熱問題的研究[D];華中科技大學(xué);2015年

，

本文編號：1303502