發(fā)布時間：2021-01-23 02:18

　　高能復(fù)合推進劑對壓強的燃燒響應(yīng)是固體火箭發(fā)動機不穩(wěn)定燃燒的主要原因之一。為探索復(fù)合推進劑壓力耦合響應(yīng)函數(shù)的變化規(guī)律,本文對AP/HTPB復(fù)合推進劑的壓力耦合響應(yīng)函數(shù)以及燃燒響應(yīng)特性開展了實驗方法研究和數(shù)值模型研究。主要的工作包括以下幾個方面:搭建了觸發(fā)式T型燃燒器實驗平臺,設(shè)計了可重復(fù)使用的、振動頻率和壓強可調(diào)的,脈沖觸發(fā)式T型燃燒器,并進行了壓力耦合響應(yīng)函數(shù)測試。在平均壓強為11.8MPa的工況下,當(dāng)測試頻率為138Hz、140Hz和142Hz時,壓力耦合響應(yīng)函數(shù)分別等于4.85、4.88和4.99,驗證了實驗平臺的可靠性及重復(fù)性。采用實驗和理論研究相結(jié)合的方法,對黑火藥的脈沖激勵特性進行了研究。建立了預(yù)估壓強脈沖幅值和平均壓強上升量的理論計算模型,研究了黑火藥燃燒性能對脈沖激勵特性的影響。結(jié)果表明,壓強脈沖幅值和平均壓強上升量隨著黑火藥藥量線性增長。隨著黑火藥燃燒時間的減小,壓強脈沖幅值快速增大,平均壓強上升量則緩慢趨近于一個最大值。建立了描述T型燃燒器的壓強觸發(fā)過程的三維數(shù)值模型,研究了脈沖溫度、脈沖質(zhì)量流量以及脈沖波形對壓強振蕩的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明,脈沖氣體溫度和脈沖質(zhì)量流... 

【文章來源】：北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：179 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

典型的固體火箭發(fā)動機末期不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象

北京理工大學(xué)博士畢業(yè)論文4的頻率范圍是本文的重點關(guān)注區(qū)間。不穩(wěn)定燃燒的分類如圖1-2所示。圖1-2不穩(wěn)定燃燒分類一維線性理論是不穩(wěn)定燃燒的研究基礎(chǔ)。線性振蕩信號是指振蕩信號可以被分解為多個相互獨立的正弦波[8]。在實際的發(fā)動機燃燒室中，沒有外界條件觸發(fā)的情況下，推進劑燃燒、湍流流動等小擾動為燃燒室聲腔提供聲源，經(jīng)傳播和反射之后，又以燃燒室的固有頻率對燃燒室中的小擾動源提供能量反饋，從而形成一個自激振蕩系統(tǒng)。自激振蕩是一種非常常見的非線性振動。但是，對于自激振蕩的小擾動初始階段，是完全滿足線性理論的。利用線性理論對其分析和研究，則可判定系統(tǒng)是否會發(fā)生自激振蕩，即可確定發(fā)動機的線性穩(wěn)定性。圖1-3固體火箭發(fā)動機中常見的增益與阻尼在線性理論中[56, 57]，由聲能增益因素和聲能阻尼因素共同決定著發(fā)動機的穩(wěn)定狀態(tài)。固體火箭發(fā)動機中常見的增益與阻尼如圖1-3所示。并且將增益和阻尼之和稱為

固體火箭發(fā)動機中常見的增益與阻尼


本文編號：2994350