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考慮自然對(duì)流的某固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)慢速烤燃特性數(shù)值分析

葉青; 余永剛 南京理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院; 江蘇南京210094

摘要：針對(duì)某高氯酸銨/端羥基聚丁二烯(AP/HTPB)推進(jìn)劑固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),采用兩步總包反應(yīng)描述AP/HTPB 的烤燃過程,建立了考慮發(fā)動(dòng)機(jī)空腔自然對(duì)流的二維軸對(duì)稱烤燃模型,對(duì)加熱速率分別為 3.6、7.2 和10.8 K/h 時(shí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的慢速烤燃行為進(jìn)行了數(shù)值預(yù)測(cè),研究了該火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的熱安全性問題。結(jié)果表明,固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)空腔內(nèi)的自然對(duì)流對(duì) AP/HTPB 推進(jìn)劑的著火溫度、著火延遲期和著火位置有一定影響,在熱安全性精確分析中不可忽略。3種加熱速率下,AP/HTPB 推進(jìn)劑的最初著火位置均出現(xiàn)在藥柱肩部的環(huán)形區(qū)域內(nèi),3種加熱速率對(duì)應(yīng)的著火延遲期、著火溫度及著火時(shí)殼體溫度分別為30.71、20.06、18.68 h,526.52、528.10、530.64 K,和479.56、496.82、508.77 K。隨著加熱速率的增大,烤燃響應(yīng)區(qū)域向推進(jìn)劑與絕熱層交界處移動(dòng),著火位置的二維截面由橢圓形變?yōu)榘霗E圓形。

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