喷水角度对高温燃气冷却效果影响的数值仿真研究

摘要

针对固体火箭发动机地面试验排出的高温燃气产生的隐蔽性差及热污染问题,提出通过在扩张段安装喷水支板的方法,利用液态水相变吸热使燃气温度下降,达到隐蔽试验目的的同时减少热污染.采用SST K-Omega、DPM、组分输运等模型对固体火箭发动机地面点火试验进行流场仿真,对比和分析了喷水前后的流场图及喷水角度对出口温度的影响.计算结果表明,喷水冷却能有效降低出口温度.在讨论的几个喷水角度中,垂直喷水的冷却效果最好.