双级延伸喷管高空展开过程动力学耦合仿真研究

• 作者: 宋学宇 曹涛峰 田维平 董新刚 赵博文
• 来源期刊: 固体火箭技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 固体火箭发动机 延伸喷管 展开动力学 尾流 耦合仿真
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 流体力学
• 页码范围: 127-137
• 页数: 11页
• 分类号: V435
• 字数: 7029字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7673/j.issn.1006-2793.2020.02.001

摘要

带有延伸喷管的固体火箭发动机一般采用热分离方式进行级间分离,要求延伸喷管按照先点火、后展开的时序进行工作.因此,延伸喷管的展开过程实质上为一个燃气流动与延伸锥运动相互耦合影响的过程.为了详细分析和评估在燃气流场和延伸喷管展开相互耦合影响下尾流的变化和延伸锥的展开情况,根据Fluent软件中的用户自定义函数(UDF)功能提出了一种耦合仿真方法,并据此对某型双级延伸喷管的展开过程进行了耦合仿真研究,得到了在延伸喷管展开过程中尾流的变化以及延伸锥的运动和气动力等参数随时间的变化情况.计算结果表明,在延伸喷管展开过程中,延伸锥及其展开机构所在的空腔内的温度出现短时剧烈波动,需对其进行一定的热防护;在高空工况下,流场气动力对延伸锥的展开主要为阻碍作用且影响较大,当气瓶初始压强低于1.0 MPa时,延伸锥可能出现无法展开的情况;耦合仿真结果可反映出发动机工作时延伸锥的实际展开情况,可对延伸喷管能源系统输入参数等设计提供指导.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	田维平	中国航天科技集团有限公司第四研究院	25	168	9.0	11.0
2	董新刚	中国航天科技集团有限公司四院四十一所	10	45	4.0	6.0
3	宋学宇	中国航天科技集团有限公司四院四十一所	4	1	1.0	1.0
4	赵博文	中国航天科技集团有限公司四院四十一所	1	0	0.0	0.0
5	曹涛峰	中国航天科技集团有限公司四院四十一所	1	0	0.0	0.0