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推进技术2024年第11期:不同摆角超声速分离线喷管烧蚀数值研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:廖栩锋;田维平;王健儒;曹涛锋;

单位:西安航天动力技术研究所;航天动力技术研究院;

摘要:建立了适用于超声速分离线喷管的三维烧蚀仿真方法,与试验结果对比验证了其有效性,对不同摆角的喷管烧蚀状况进行了数值仿真。结果表明,由于喷管型面改变,分离线附近烧蚀率出现骤升骤降的复杂变化。分离线前侧壁面大部分位置烧蚀率受摆角影响较小,仅下侧点位置附近由于燃气流动受阻烧蚀率随摆角增大而增大,当摆角为5°时,为喷管整体烧蚀最严重区域,烧蚀率为79.4μm/s。分离线后侧壁面烧蚀率受摆角影响较大,且整体高于前侧。在分离线下游上侧边界线,烧蚀率会快速出现一个峰值,且出现位置随摆角增大后移,从0°的59.7 mm后移至5°的65.3 mm处。摆角为5°时,由于下侧激波切割了流场,导致了上侧边界线x=130 mm燃气流动出现分离现象,烧蚀率在此处回升到5.8μm/s。

关键词:固体火箭发动机;;超声速分离线喷管;;烧蚀;;摆动角度;;流动特性