大过载对固体火箭发动机粒子阻尼的影响

• 作者: 游艳峰 吴治昌 张雷岳 刘贝贝 刘佩进 杨文婧
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 固体火箭发动机 大过载 离散元算法(DEM) 空间分布 粒子阻尼
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 燃烧 传热 传质|Combustion, Heat and Mass Transfer
• 页码范围: 270-279
• 页数: 10页
• 分类号: V435.11
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.210087

摘要

针对大过载条件下(30 g)固体火箭发动机粒子阻尼预估问题,采用离散元法(DEM)对大过载下固体火箭发动机内的粒子阻尼开展了数值模拟研究工作.通过考虑粒子空间分布的粒子阻尼预估方法来计算不均匀分布下的粒子阻尼,进而分析获得了过载下燃烧室内不同直径粒子的空间分布及阻尼特性.研究结果表明:30 g的大过载会显著影响燃烧室内粒子的空间分布及粒子阻尼特性,且不同大小的粒子受影响程度显著不同.横向过载下,燃烧室内粒径大于30μm的粒子在极短的时间内即会在局部区域形成聚集带和真空带.采用与空间分布相关粒子阻尼预估方表征粒子阻尼,发现非均匀分布下粒子的阻尼值比均匀分布时小;在横向大过载下,粒子阻尼的减小(可达30％)发生在极短时间(5 ms)内,且粒径越大的粒子其阻尼减小得越早、越快,这对发动机燃烧的稳定性是十分不利的.