整装式液体发射药燃烧推进过程的内弹道特性

• 作者: 姜冬冬 薛晓春
• 来源期刊: 兵工学报
• 关键词: 液体发射药 湍流燃烧 Taylor空腔 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 页码范围: 755-763
• 页数: 9页
• 分类号: TJ012.1+5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.04.009

摘要

为研究液体药燃烧过程中的压力波以及Taylor-Helmholtz不稳定效应对内弹道性能的影响,针对12.7 mm小口径整装式液体药燃烧发射装置,利用有限元分析软件ANSYS建立气体与液体两相反应流数理模型.通过数值模拟得到液体发射药燃烧过程中Taylor空腔气体与液体界面的演化特性,以及组分质量分数、液体药蒸发速率、化学反应速率和温度云图.结果表明:蒸发和燃烧反应主要发生在Taylor空腔表面,而产物则会均匀地扩散到整个空腔;同时由于Helmholtz不稳定效应,空腔表面会出现褶皱现象.在整个扩展过程中,空腔的轴向扩展速度远大于径向扩展速度,药室四周仍残留有较多液体药,在Helmholtz不稳定效应作用下参与燃烧,从而导致其内弹道稳定性变差,压力振荡加剧.