基于多物理场耦合的双脉冲发动机点火过程数值模拟

• 作者: 周长省 巩伦昆 李映坤 陈雄 韩珺礼
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 多物理场耦合 流固耦合 耦合传热 点火 双脉冲发动机 固体火箭发动机 数值模拟
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 流体力学与飞行力学
• 页码范围: 75-86
• 页数: 12页
• 分类号: V235
• 字数: 6697字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2016.0212

摘要

为研究双脉冲固体火箭发动机Ⅱ脉冲点火瞬态过程,发展一套多物理场耦合求解器.流体控制方程基于有限体积法求解,时间推进采用双时间步LU-SGS(Lower Upper Symmetric Guass Seidel)方法;固体推进剂表面温度基于耦合传热方法计算;结构动力学运动方程基于有限元方法离散,采用经典的Newmark格式进行时间推进,流固耦合采用松耦合算法,并通过算例验证求解器的可靠性.计算结果表明:该求解器能够数值模拟Ⅱ脉冲启动过程中的点火药气体冲击、燃气非定常流动及金属膜片机械响应过程,获得金属膜片的破裂时间和压强;且随着点火质量流率增加,推进剂装药首次点燃时间和金属膜片破裂时间变短,膜片破裂压强降低;金属膜片破裂时间和压强不仅与作用在其表面的压强载荷大小相关,而且与压强载荷加载的过程相关;金属膜片厚度越薄,膜片破裂时间越短,膜片轴向位移越大,膜片破裂压强越低.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周长省	南京理工大学机械工程学院	176	740	11.0	14.0
2	陈雄	南京理工大学机械工程学院	162	477	9.0	10.0
3	韩珺礼	南京理工大学机械工程学院	12	91	6.0	9.0
7	李映坤	南京理工大学机械工程学院	21	65	5.0	7.0
8	巩伦昆	南京理工大学机械工程学院	7	36	4.0	5.0