兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (6): 1665-1676.doi: 10.12382/bgxb.2022.0136
王德友1, 李世鹏1,*(), 金戈1, 王茹瑶1, 官典2, 王宁飞1
收稿日期:
2022-03-06
上线日期:
2023-06-30
通讯作者:
基金资助:
WANG Deyou1, LI Shipeng1,*(), JIN Ge1, WANG Ruyao1, GUAN Dian2, WANG Ningfei1
Received:
2022-03-06
Online:
2023-06-30
摘要:
为研究水下固体火箭发动机点火启动过程的流场特征与工作特性,对尾喷管堵盖分离约束下的点火燃气泡演化过程进行数值模拟。采用流体体积多相流模型与动网格技术,建立耦合喷管堵盖运动的水下燃气射流仿真模型。对点火初期燃气泡形貌瞬态演化和流场参数的振荡特性进行分析,揭示变深度下发动机点火的初始推力脉动特征及形成机制。研究结果表明:点火开盖初期压差驱动堵盖强烈地冲击液相,尾壁空间产生高压区形成初始推力峰;点火深度越深,燃气泡沿轴向的增长速度越慢、长度越短,颈部出现收缩时刻越提前,流场参数和发动机推力的脉动特性越强;深水下燃气泡颈部收缩后,发动机喷口激波系出现往复振荡,导致尾壁空间产生压力振荡形成多个脉动推力峰,激波系的不稳定运动是推力出现脉动的主导因素。
王德友, 李世鹏, 金戈, 王茹瑶, 官典, 王宁飞. 耦合尾喷管堵盖运动的水下固体火箭发动机点火启动过程特性[J]. 兵工学报, 2023, 44(6): 1665-1676.
WANG Deyou, LI Shipeng, JIN Ge, WANG Ruyao, GUAN Dian, WANG Ningfei. Characteristics of Ignition Start-up Process of Underwater Solid Rocket Motor with the Effect of Nozzle Closure[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(6): 1665-1676.
工况 | 点火深度/m | 环境压力/MPa | 破盖压力/MPa |
---|---|---|---|
1 | 10 | 0.2 | 3.2 |
2 | 50 | 0.6 | 3.6 |
3 | 90 | 1.0 | 4.0 |
表1 仿真工况
Table 1 Simulation conditions
工况 | 点火深度/m | 环境压力/MPa | 破盖压力/MPa |
---|---|---|---|
1 | 10 | 0.2 | 3.2 |
2 | 50 | 0.6 | 3.6 |
3 | 90 | 1.0 | 4.0 |
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