液氢/液氧火箭发动机尾焰流场特性仿真研究

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作   者：

乔野;  聂万胜;  丰松江;  蔡红华;  吴高杨; 

作者机构：

中国人民解放军装备学院; 

关键词：

冲击波;  单步化学反应;  尾焰;  液氢/液氧火箭发动机;  数值仿真; 

期刊名称：

火箭推进

基金项目：

偏二甲肼凝胶燃料喷射液滴高压蒸发燃烧机理研究
液氧/甲烷火箭发动机超临界压力振荡环境下等离子体助燃稳燃研究

i s s n：

1672-9374

年卷期：

2015 年 05 期

页   码：

43-48

摘   要：

为研究液氢/液氧发动机燃烧尾焰射流流动特点,采用耦合了Realizable k-ε湍流模型、液氢/液氧单步化学反应的N-S方程,化学反应速率采用湍流脉动机制和Arrhenius机制控制,运用PISO算法对液氢/液氧火箭发动机在地面发射阶段的燃烧尾焰射流流场进行了一体化仿真计算,得到了液氢/液氧发动机燃烧尾焰射流近场激波系结构,并与理论分析结果进行对比,证明了算法的有效性和正确性。分析了燃烧尾焰压力场的动态形成过程,捕捉到尾焰半球形冲击波的发展过程,并认为冲击波为正激波且进行匀速传播。获得了尾焰流场各项参数的分布情况,为开展燃烧尾焰射流的辐射计算提供数据基础。