旋转条件下固体火箭发动机燃烧室气-固两相湍流流动数值模拟

摘要

以不可压N-S方程为基础,在旋转相对坐标系中,采用贴体坐标和SIMPLE法,对给定结构的旋转固体火箭发动机燃烧室试车中气-固两相湍流流动进行了数值模拟.不同时刻燃烧情况的计算结果表明:旋转对固体火箭发动机燃烧室燃气流动结构的影响随着燃烧肉厚的退移而显著增强;在发动机药柱的前翼燃烧消失后,前封头开口区域的气-固两相切向涡开始变得强烈;切向涡的分布呈现Rankine涡的特点,在发动机前开口区域涡的固核半径极小,旋转角速度极大,将会影响该区域的热防护, 这也是导致固体火箭发动机地面旋转热试车前开口烧穿的重要原因之一.