燃燒室對(duì)接狹縫設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)壓強(qiáng)振蕩的影響研究①

王建儒，何國(guó)強(qiáng)，許團(tuán)委，田維平

(1.西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院，西安 710072;2.中國(guó)航天科技集團(tuán)公司四院四十一所，西安 710025)

燃燒室對(duì)接狹縫設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)壓強(qiáng)振蕩的影響研究①

王建儒1，何國(guó)強(qiáng)1，許團(tuán)委2，田維平2

(1.西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院，西安 710072;2.中國(guó)航天科技集團(tuán)公司四院四十一所，西安 710025)

為了獲得分段式固體發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱對(duì)接部位狹縫寬度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)壓強(qiáng)振蕩的影響規(guī)律，針對(duì)某典型分段式固體發(fā)動(dòng)機(jī)建立了二維軸對(duì)稱模型。采用大渦模擬(LES)方法，以“突擴(kuò)比”為重要設(shè)計(jì)參數(shù)，完成了6種不同“突擴(kuò)比”設(shè)計(jì)條件下的分段式發(fā)動(dòng)機(jī)流場(chǎng)穩(wěn)定性數(shù)值模擬，并分別對(duì)其壓強(qiáng)-時(shí)間曲線進(jìn)行了FFT分析。結(jié)果表明，隨著“突擴(kuò)比”的逐漸增大，燃燒室壓強(qiáng)振蕩頻率基本不變，但壓強(qiáng)振蕩的幅值總體上呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。所得分析結(jié)果已得到試驗(yàn)的初步驗(yàn)證。

分段式固體發(fā)動(dòng)機(jī);壓強(qiáng)振蕩;大渦模擬;突擴(kuò)比

0 引言

分段式固體發(fā)動(dòng)機(jī)是實(shí)現(xiàn)大推力的有效技術(shù)途徑之一，國(guó)外紛紛采用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)推力百噸級(jí)、甚至千噸級(jí)的大型固體發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用［1］。分段式固體發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的獨(dú)有特點(diǎn)對(duì)工作過程中的內(nèi)彈道穩(wěn)定性帶來(lái)了一定影響。由于燃燒室分段對(duì)接部位不可避免地需要設(shè)計(jì)狹縫，這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致燃燒室內(nèi)流道幾何構(gòu)型趨于復(fù)雜［2］，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中會(huì)對(duì)燃?xì)饬鲃?dòng)的穩(wěn)定性帶來(lái)一定影響［3-4］。特別是在點(diǎn)火初期(本文指0.5～2 s內(nèi))，由于燃?xì)馔ǖ涝趯?duì)接部位的突然變化，導(dǎo)致壓力產(chǎn)生一定的變化，再加之對(duì)接結(jié)構(gòu)帶來(lái)的各種渦脫落的綜合影響，在很大程度上形成了燃燒室壓力在一定范圍內(nèi)的波動(dòng)。……