固体火箭燃气超燃冲压发动机全流道一体化数值模拟

摘要

本文针对中心支板式固体火箭燃气超燃冲压发动机进行了全流道一体化数值计算.经热力计算,一次火箭室压的变化对一次燃烧产物的组分及其总温的影响较小,本文取一次火箭室压为3mpa作为本文的基准压强.针对纯气相的燃烧产物,通过改变一次火箭室压,研究了一次火箭室压对于发动机补燃室流动燃烧以及发动机性能的影响,结果表明:一次火箭室压的增大的同时,由于一次火箭喷管面积比相应的随之增大,一次火箭喷管出口射流的平均压强并未增加,避免了fabri壅塞现象的产生.同时通过改变碳颗粒的比例,研究了不同一次燃烧组分对于发动机补燃室的流动燃烧以及发动机性能的影响,结果表明:碳颗粒的含量越少,发动机的性能越高,发动机的性能对于推进剂的要求较高.针对40％的碳含量的一次燃烧组分,采用双流道以及波瓣混流器两种混合增强方式,研究了不同构型下的补燃室的掺混燃烧性能以及发动机的总体性能,研究结果表明,两种混合增强方式对于补燃效率的提高意义明显,合理的混合增强装置的设计对于发动机性能的提高具有很大帮助.