斜切喷管固体火箭发动机喷管流场与推力特性研究

• 作者: 金贺龙 王浩 林庆育 陶如意
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 固体火箭发动机 斜切喷管 推力测试 激波 推力偏转角
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 总体与系统
• 页码范围: 2681-2690
• 页数: 10页
• 分类号: V435
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.190854

摘要

为了研究斜切喷管固体火箭发动机的喷管流场与推力特性,采用二阶精度的AUSM格式求解守恒型N-S方程组并与Realizablek-ε湍流模型相结合,对不同角度斜切喷管的流场特性与推力特性进行数值模拟研究.同时,设计斜切喷管发动机推力测试试验台,通过此测试平台获取发动机工作过程的推力曲线,并与数值仿真结果进行对比,验证所建立的数值仿真计算方法的可行性和有效性.结果表明:通过数值仿真方法获得的斜切喷管发动机推力与试验结果之间的误差较小;由仿真与试验结果可知,45°斜切喷管推力作用线与喷管轴线之间存在夹角,表明斜切喷管发动机存在推力偏转现象.此外,该结构喷管流场存在两个激波交汇高压强区域,同时第二道激波结构强度高于第一道.当喷管斜切角度达到40.时,随着喷管斜切角度的增加,斜切喷管的质量流量、总推力与推力偏转角不断减小,但减小趋势不断变缓.