双脉冲发动机点火过程数值模拟

• 作者: 朱亮 田小涛 李映坤 邓恒 宋军
• 来源期刊: 固体火箭技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 双脉冲发动机 点火瞬态 计算流体力学
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 发动机工程|SOLID ROCKET MOTOR ENGINEERING
• 页码范围: 773-782
• 页数: 10页
• 分类号: V435
• 语种: 中文
• DOI: 10.7673/j.issn.1006⁃2793.2021.06.009

摘要

双脉冲发动机第二脉冲点火过程较传统固体火箭发动机呈现出较大不同,为研究双脉冲发动机第二脉冲点火瞬态特性,基于有限体积法求解雷诺时均Navier?Stokes方程组,采用高精度AUSMPW+迎风格式,3阶MUSCL重构方法,k?ωSST湍流模型并耦合求解固相热传导方程,编制了计算程序,并利用相关实验验证了数值方法的可靠性.在此基础上,研究了第二脉冲点火瞬态特性,清晰刻画了点火阶段火焰传播过程,并得到了双脉冲发动机第二脉冲点火瞬态流场特征及燃烧室建压历程.计算结果显示,双脉冲发动机第二脉冲点火瞬态过程相比常规固体火箭发动机呈现出较大区别.此外,研究了点火药量、推进剂燃速及隔离装置强度对点火延迟的影响.研究结果表明,提高点火药量能有效缩短推进剂首次点燃时间及点火延迟时间,在一定程度上能改善发动机点火性能;采用高燃速推进剂能显著缩短发动机点火延迟时间,对提高发动机点火性能作用较大;隔离装置强度总体上对点火性能没有影响.