考慮自然對流的某固體火箭發動機慢速烤燃特性數值分析
摘要：針對某高氯酸銨/端羥基聚丁二烯(AP/HTPB)推進劑固體火箭發動機,采用兩步總包反應描述AP/HTPB 的烤燃過程,建立了考慮發動機空腔自然對流的二維軸對稱烤燃模型,對加熱速率分別為 3.6、7.2 和10.8 K/h 時火箭發動機的慢速烤燃行為進行了數值預測,研究了該火箭發動機的熱安全性問題。結果表明,固體火箭發動機空腔內的自然對流對 AP/HTPB 推進劑的著火溫度、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 推進劑的最初著火位置均出現在藥柱肩部的環形區域內,3種加熱速率對應的著火延遲期、著火溫度及著火時殼體溫度分別為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,烤燃響應區域向推進劑與絕熱層交界處移動,著火位置的二維截面由橢圓形變為半橢圓形。
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