液体火箭发动机的气液两相羽流场计算

摘要

液体火箭发动机在脉冲工作状态下，其羽流场会包含较多的推进剂液滴，从而对航天器部件产生液相羽流污染效应。本文使用轴对称两相DSMC方法对真空环境下的气相分子和液滴颗粒组成的两相羽流场进行研究。计算模型中考虑了多组分气体分子和液滴颗粒的双向耦合作用。研究以120N发动机在脉冲工作20ms时的喷管出口流场为入口条件进行数值模拟，计算结果表明推进剂液滴颗粒集中在发动机轴线附近，约占气流流量的9%，会对气流场造成局部马赫数降低等影响。