高温射流温度对导流槽混凝土冲刷剥蚀的影响

摘要

针对液体火箭发射过程中尾部高温射流对发射场导流槽混凝土产生机械冲刷剥蚀,以混凝土随机骨料模型为研究对象,选用燃气射流正向冲刷的方式进行传热仿真,通过采用计算流体力学技术与有限元分析方法对其进行热力耦合计算,分析传热过程中混凝土温度、应力分布与表面剥蚀形貌,进而揭示出射流温度变化对混凝土剥蚀行为的影响规律。结果表明:混凝土表面温度与孔隙应力随传热进程增加。当等效应力达到极限抗拉强度时,即发生剥蚀并呈麻面状;此外,剥蚀深度与质量损失量也随温度升高而逐渐加重,当环境温度达到1386℃时,混凝土质量损失率可达17.08%。