不均勻噴注對火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過程的影響研究
摘要:高空點(diǎn)火瞬態(tài)過程是液氧/甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中流動(dòng)非常復(fù)雜、燃燒很不穩(wěn)定的階段。為了驗(yàn)證噴注流量不均是否為導(dǎo)致點(diǎn)火壓力峰升高的重要因素,采用瞬態(tài)仿真對該過程進(jìn)行數(shù)值模擬。在無噴注不均的情況下,得到了推力室各特征截面的溫度和壓力分布的時(shí)序演化,以及推力室側(cè)壁及噴注器面上給定測點(diǎn)的壓力分布時(shí)序,揭示了高空點(diǎn)火過程中著火點(diǎn)的位置特征及壓力波在噴注器面的振蕩過程。接下來設(shè)置了噴注流量不均的多種工況,發(fā)現(xiàn)噴注流量不均不會(huì)改變推力室側(cè)壁最大壓力峰值,只是改變最大壓力峰值位置,但卻明顯增強(qiáng)了壓力波對噴注器面的沖擊,尤其使以隔板為界的內(nèi)圈噴嘴所受的平均最大壓力峰值達(dá)到了推力室穩(wěn)態(tài)壓力的30倍,從而驗(yàn)證了噴注流量不均是引起點(diǎn)火燒蝕的一個(gè)重要因素。
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