被动引射高模实验试验舱稳定舱压研究
高空模拟实验是固体火箭发动机地面实验的一种,本文以被动引射高空模拟实验试验舱舱压为研究对象,通过理论分析、数值模拟和实验研究工作,全面深入的开展了试验舱舱压的研究工作,取得了一些重要的结论,为以后的工程应用提供了技术支撑.首先简单介绍了固体火箭发动机一般都需要进行哪些实验,以及固体火箭发动机高空模拟实验的应用对象,然后介绍了开展此项研究的意义,研究的意义从地面实验的意义,高空模拟实验的意义,高空模拟试车台试验舱研究的意义三个方面展开,再然后介绍了进行固体火箭发动机试验的高空模拟试车台的类型以及高空模拟试车台在国内外的发展状况,以及高空模拟实验试验舱流场的国内外研究现状.其次用理论的方法对于高空模拟试车台的流场进行了研究,其中先对于喷管内的流场进行了研究,研究了喷管中可能的流动状态,分析了在高空模拟实验中的扩压器稳定工作阶段,喷管内的流动状态.然后对于扩压器的的相关参数进行了计算,再然后简略的分析了扩压器入口处的流场.再次利用数值模拟的方法对于试验舱舱压进行了计算,包括对于介绍在本模型中适用的控制方程、计算方法、湍流模型、以及对于进出口条件的选择,然后建立了模型,划分了网格,利用上面的选择的方程,计算方法,湍流模型计算了三个发动机试验舱舱压.其中包括1#发动机周围的舱压分布,计算了2#发动机和3#发动机的在实验时的试验舱舱压,利用3#发动机研究了影响试验舱舱压的因素,燃烧室压力,燃烧室温度,喷管伸入扩压器距离,外界大气压等.其中燃燃烧室的压力和温度会引起发动机质量流率的变化,从而影响试验舱的舱压,然而外界大气压,以及喷管深入的距离对试验舱舱压影响不大最后对1#发动机,2#发动机和3#发动机进行了高空模拟实验,通过对比实验数据和数值模拟数据,得出结论可以通过数值模拟的方法对试验舱舱压进行计算,通过1#发动机的高空模拟实验,验证了在高空模拟实验中,发动机周围的舱压变化不大,通过以上结论,推测通过数值模拟的方法对于试验舱影响因素的研究是正确的.
- 作者：
- 宋飞飞
- 学位授予单位：
- 航天动力技术研究院
- 专业名称：
- 仪器科学与技术
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 曲继和
- 中图分类号：
- V435
- 关键词：
- 固体火箭发动机；高空模拟实验；数值仿真；试验舱压力
- Solid rocket motor； High-altitude simulation test； Numerical simulation； Test cell pressure