环喉型圆锥塞式喷管的水下流动分离特性

• 作者: 何淼生 刘宇 覃粒子
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 物理学
• 关键词: 数值研究 水下推进 多相流 塞式喷管 流动分离
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 所属期刊栏目: 气动热力学 总体
• 页码范围: 37-46
• 页数: 10页
• 分类号: O358
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.2015.01.006

摘要

将塞式喷管概念扩展到水下固体火箭发动机应用领域，为了研究高背压环境下塞式喷管的水下流动分离特性，建立水下塞式喷管流动分析模型，并采用流体体积法（VOF）两相流模型对设计马赫数2.0的环喉型圆锥塞式喷管水下工作时的过膨胀流场进行了气/水耦合数值模拟，计算考虑了气体的压缩性和粘性。计算结果显示：圆锥塞式喷管在水下的过膨胀流动也存在间歇性的颈缩、胀鼓以及回击等不稳定现象；与空气环境下的工作条件不同，气/水界面表现出类似于壁面的约束作用，塞锥外流场形成的波系结构由塞锥壁面和内喷管出口下游气/水界面共同决定；水下超声速气体射流的不稳定振荡引起喷管出口背压和气/水界面的脉动，塞锥表面的分离流场随射流的振荡而变化，根据流场激波结构以及塞锥表面分离特征的不同，可以区分为5种不同的分离流动形态；塞式喷管在水下和空气环境下的分离流动振荡的驱动机理不同，水下分离流场的振荡主要受气/液两相相互作用诱导的射流振荡过程的影响，分离流场附近壁面压强振荡频率覆盖0~1000Hz范围内的较宽频带，且没有显著的特征频率。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘宇	北京航空航天大学宇航学院	207	792	13.0	16.0
2	覃粒子	北京航空航天大学宇航学院	49	158	6.0	9.0
3	何淼生	北京航空航天大学宇航学院	5	20	3.0	4.0