
兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (1): 240013-.doi: 10.12382/bgxb.2024.0013
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卢健程1, 李军伟1,*(
), 张文昊1, 曾佳进1, 牛俊博2, 王宁飞1
收稿日期:2024-01-06
上线日期:2024-02-27
通讯作者:
LU Jiancheng1, LI Junwei1,*(
), ZHANG Wenhao1, ZENG Jiajin1, NIU Junbo2, WANG Ningfei1
Received:2024-01-06
Online:2024-02-27
摘要:
为研究脉冲触发对固体火箭发动机内弹道及瞬态流场特性的影响,利用数值计算方法建立脉冲触发器内弹道模型、发动机侵蚀燃烧模型以及动态流场仿真模型,对固体火箭发动机脉冲触发过程进行瞬态流场仿真。研究结果表明:与实验结果相比,压强预示误差小于5%;脉冲触发使得燃烧室内横向气流速度增大,靠近脉冲端的推进剂发生了侵蚀燃烧,侵蚀燃烧对压强抬升的贡献高达44%;脉冲触发时,越靠近脉冲入口的推进剂受侵蚀燃烧越严重,侵蚀比最大可达7.32;改变脉冲药量研究发现,脉冲药量越大,发动机压强峰值越大,压强抬升率和脉冲结束后的衰减率越大。
中图分类号:
卢健程, 李军伟, 张文昊, 曾佳进, 牛俊博, 王宁飞. 脉冲触发对固体火箭发动机内弹道和瞬态流场特性的影响[J]. 兵工学报, 2025, 46(1): 240013-.
LU Jiancheng, LI Junwei, ZHANG Wenhao, ZENG Jiajin, NIU Junbo, WANG Ningfei. Effect of Pulse Triggering on Internal Ballistics and Transient Flow Field Characteristics of Solid Rocket Motor[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(1): 240013-.
| 比热比γ | 密度ρh/ (g·cm-3) | 火药力/ (kJ·kg-1) | 燃温 Tf/K | 气体常数 J/(kg·K) |
|---|---|---|---|---|
| 1.28 | 1.0 | 291.2 | 2590 | 268.12 |
表1 黑火药物性参数[24]
Table 1 Black powder material parameters[24]
| 比热比γ | 密度ρh/ (g·cm-3) | 火药力/ (kJ·kg-1) | 燃温 Tf/K | 气体常数 J/(kg·K) |
|---|---|---|---|---|
| 1.28 | 1.0 | 291.2 | 2590 | 268.12 |
| 网络数量级 | 4万 | 8万 | 12万 | 16万 |
|---|---|---|---|---|
| 峰值压强/MPa | 10.492 | 10.451 | 10.38 | 10.382 |
表2 各数量级网格仿真压强峰值
Table 2 Simulated peak pressures of different numbers of grids
| 网络数量级 | 4万 | 8万 | 12万 | 16万 |
|---|---|---|---|---|
| 峰值压强/MPa | 10.492 | 10.451 | 10.38 | 10.382 |
| 算例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 脉冲药量/g | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
表3 计算工况
Table 3 Working conditions of calculation
| 算例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 脉冲药量/g | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
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doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.008 |
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