大負(fù)載比氣固兩相流噴管參數(shù)研究及通道形狀優(yōu)化.pdf

1、傳統(tǒng)的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管兩相流的負(fù)載比一般低于30％,在研究噴管效率時(shí),可按照兩相平衡流的方法進(jìn)行計(jì)算并附以修正,傳統(tǒng)的噴管設(shè)計(jì)理論在考慮兩相流修正的情況下可以獲得理想的結(jié)果。而對(duì)于大負(fù)載比氣固兩相流,平衡流假設(shè)與實(shí)際情況不符,大負(fù)載比兩相噴管流近乎等溫流。噴管內(nèi)熱力參數(shù)和流動(dòng)規(guī)律的研究是開展噴管設(shè)計(jì)和獲得最大推進(jìn)效能的關(guān)鍵。大負(fù)載比氣固兩相流的研究有待于深化。
　　 本文應(yīng)用非結(jié)構(gòu)化四邊形自適應(yīng)網(wǎng)格建立噴管模型,應(yīng)用有限體積法

2、求解差分方程。使用HLL格式計(jì)算氣相的界面矢通量;分別使用HLL格式及Steger-Warming格式計(jì)算顆粒相的界面矢通量,并對(duì)兩種格式的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較分析;使用時(shí)間步分裂法求解守恒方程,使用二階龍格庫(kù)塔法進(jìn)行時(shí)間步進(jìn)。分別建立兩相流動(dòng)無(wú)粘、層流和湍流三種模型,求解并分析了三種模型的差異。數(shù)值計(jì)算得到了不同負(fù)載比下、大負(fù)載比下不同顆粒直徑、大負(fù)載比下不同噴管擴(kuò)張角下的兩相運(yùn)動(dòng)規(guī)律。初步推導(dǎo)了兩相近似等溫思想下的推力計(jì)算公式,并與沿