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作者:沈博晗;姜毅;王昕宇;宋士泽;
单位:北京理工大学宇航学院;
摘要:在运载火箭的热发射过程中,火箭发动机产生的高温高压燃气会对导流槽造成明显的高温烧蚀作用。为了实现运载火箭发射过程中导流槽的热防护,针对带有两个助推级的运载火箭的发射过程,基于耦合Mixture多相流模型和Lee模型的计算流体力学方法,分析以不同的喷水速度向单面导流槽表面喷水过程中流场的变化。结果表明,向导流槽喷水可有效抑制燃气反溅现象,大幅缩小导流槽表面高温区的分布面积,对导流槽起到良好的保护作用。在喷水速度较小时,导流槽表面最大温度发生振荡;随着喷水速度的增加,导流槽表面最大温度振荡程度逐渐减弱至消失,导流槽表面最大温度随之降低,最大汽化速率随之上升。向燃气射流喷水会改变流场形态,喷水位置不同会导致燃气射流轴线上物理参数的分布情况不同,水射流直接冲击燃气射流轴线的降温效果更好。该结论可为运载火箭发射过程提供一定参考。
关键词:燃气射流;;气液两相流;;导流槽;;喷水降温