發(fā)布時間：2020-12-10 16:35

　　固體火箭沖壓發(fā)動機結構簡單,工作性能可靠,在戰(zhàn)術導彈領域中占主導地位,然而傳統(tǒng)的固體火箭沖壓發(fā)動機很難改變推力,由于推力調(diào)節(jié)能力的不足,限制了導彈的靈活性,燃氣發(fā)生器的流量調(diào)節(jié)技術使固體火箭沖壓發(fā)動機保留了原有的優(yōu)勢同時還具備了變推力的能力。本文圍繞調(diào)節(jié)原理和系統(tǒng)設計、穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬和非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬等幾個方面對流量可調(diào)的固體火箭沖壓發(fā)動機燃氣發(fā)生器的工作特性展開研究。(1)根據(jù)內(nèi)彈道公式列出了平衡壓強計算公式推導過程,分析了燃氣流量調(diào)節(jié)原理,通過期望達到的壓強調(diào)節(jié)范圍完成了噴管尺寸的設計,簡述了燃氣流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成部分,建立了等效喉部面積計算方法。(2)基于燃氣發(fā)生器工作過程的基本假設,建立了燃氣發(fā)生器穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬計算模型,分析了針閥和噴管的構型、位置、結構等因素對燃氣發(fā)生器工作特性和燃氣發(fā)生器羽流流場的影響。采用鋪層法建立了燃氣發(fā)生器非穩(wěn)態(tài)數(shù)值計算中模擬針閥運動的動網(wǎng)格計算模型,將數(shù)值計算結果與熱試車實驗結果進行對比,分析了針閥作動速度、燃氣發(fā)生器自由容積和推進劑壓強指數(shù)等因素對燃氣發(fā)生器工作特性的影響。(3)通過對不同構型的針閥噴管進行等效喉部面積響應速度計算和燃氣發(fā)生器噴管內(nèi)流場... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１氣動式驅動系統(tǒng)??如圖２．１所示，氣動驅動包括三個子系統(tǒng)：空氣壓縮和處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輸出??

進行一些刪減再劃分之后，便產(chǎn)生了?Ｃ網(wǎng)格和Ｙ／Ｌ網(wǎng)格，使用Ｏ－Ｂｌｏｃｋ可以生成普通??結構網(wǎng)格無法生成的“邊”，從而解決了圓弧或其他復雜形狀“塊”頂點處的網(wǎng)格扭曲，??同時能在近壁面對網(wǎng)格邊界層進行加密［７６］。圖３．１給出了采用Ｏ－Ｂｌｏｃｋ前后針閥頭部圓??弧處網(wǎng)格質(zhì)量對比。??１８??

圖４．２燃氣發(fā)生器工作過程計算域網(wǎng)格??在計算區(qū)域內(nèi)采用結構網(wǎng)格，于壁面及喉部對網(wǎng)格進行加密，保證計算精度，遠場??網(wǎng)格相對稀疏，節(jié)省計算機資源，計算網(wǎng)格如圖４．２所示。??４．２調(diào)節(jié)閥構型對燃氣發(fā)生器工作特性的影響研宄??不同構型的針閥對流場和噴管效率影響的對比是燃氣發(fā)生器設計的重要依據(jù)，本節(jié)??主要研宄基于前述理論基礎情況下，燃氣發(fā)生器中針閥的構型對燃氣發(fā)生器工作性能和??羽流的影響。??４．２．１網(wǎng)格無關性驗證??網(wǎng)格的疏密對數(shù)值計算的結果影響很大，只有當網(wǎng)格數(shù)的增加對計算結果影響不大??時，數(shù)值模擬計算結果才具有意義。本節(jié)中通過對粗、中、細三種不同疏密程度的網(wǎng)格??進行數(shù)值計算，對比出口截面馬赫數(shù)和軸線馬赫數(shù)分布情況來進行網(wǎng)格無關性的驗證，??計算結果如圖４．３、４．４所示，可以看出當采用粗網(wǎng)格時，計算結果與中網(wǎng)格和細網(wǎng)格差??距較大，而中網(wǎng)格與細網(wǎng)格計算結果相差不多，為節(jié)省計算機資源，本文數(shù)值計算中均??采用中網(wǎng)格劃分。??５．０??３．０???——粗網(wǎng)格?——粗網(wǎng)格??４．５．—Ｓ?Ｊ＼?＾?－??２〇?Ｉ?■?１?｜?｜?｜?■量■里■?１?■魏■?Ｉ?０?０?■■番?＿?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?？?．??０?！?２３４５６７８９?１０?＇?２０?２２?２４?２６?２８?３０?３２?３４?３６?３８?４０??位罝（ｍｍ＞?位置（ｍｍ）??圖４．３出口截面馬赫數(shù)分布?圖４．４軸線馬赫數(shù)分布??４．２．２調(diào)節(jié)閥頭部構型對等效喉部面積的影響??綜合理論分析和實際應用需求

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]固體火箭沖壓發(fā)動機燃氣流量調(diào)節(jié)技術研究[D]. 王龍.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]固體火箭沖壓發(fā)動機燃氣流量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)研究[D]. 趙澤敏.南京理工大學 2014
[4]喉栓式可控固體火箭發(fā)動機推力調(diào)節(jié)研究[D]. 苗禾狀.哈爾濱工程大學 2009
[5]喉栓發(fā)動機推力調(diào)節(jié)特性研究[D]. 李娟.西北工業(yè)大學 2007
[6]喉栓式變推力固體發(fā)動機原理試驗研究[D]. 王毅林.西北工業(yè)大學 2007



本文編號：2909017