隔板噴嘴排列方式對(duì)推力室燃燒流場(chǎng)影響研究

馬列波，豐松江，馮　偉，陳　峰，聶萬勝（中國(guó)人民解放軍裝備學(xué)院，北京101416）

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隔板噴嘴排列方式對(duì)推力室燃燒流場(chǎng)影響研究

馬列波，豐松江，馮偉，陳峰，聶萬勝
（中國(guó)人民解放軍裝備學(xué)院，北京101416）

摘要：針對(duì)液氧煤油液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，采用全尺寸六分之一網(wǎng)格，設(shè)置周期性邊界條件的簡(jiǎn)化模型，計(jì)算得到了噴注器面徑向隔板噴嘴交錯(cuò)排列時(shí)推力室內(nèi)三維非穩(wěn)態(tài)兩相湍流燃燒流場(chǎng)分布，與全尺寸網(wǎng)格計(jì)算結(jié)果基本一致，驗(yàn)證了算法與簡(jiǎn)化模型的有效性，并與噴注器面徑向隔板噴嘴直線排列時(shí)推力室燃燒流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，采用全尺寸六分之一網(wǎng)格，也可較好地?cái)?shù)值模擬推力室內(nèi)燃燒流場(chǎng)；徑向隔板噴嘴交錯(cuò)排列，不但有利于延長(zhǎng)煤油和氧氣的混合時(shí)間，使混合更加充分，提高燃燒效率和燃燒室壓力，而且可增加噴嘴空間分布的均勻性，使燃燒室中霧化粒子分布更均勻，從而提高溫度分布的均勻性。

關(guān)鍵詞：液氧煤油火箭發(fā)動(dòng)機(jī)；噴霧燃燒過程；全尺寸數(shù)值仿真；隔板噴嘴排列方式

0　引言

液氧煤油火箭發(fā)動(dòng)機(jī)以其高可靠性、安全性、高經(jīng)濟(jì)性、高性能、無毒無污染和維護(hù)使用方便等特點(diǎn)越來越受到關(guān)注，目前各個(gè)航天大國(guó)都正在開展相關(guān)研究［1-2］。其研究方法主要有試驗(yàn)和數(shù)值仿真［3-4］。其中試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，但其周期長(zhǎng)，成本高，獲得的參數(shù)有限，而數(shù)值仿真則可以克服這些不足。在試驗(yàn)研究方面，李龍飛等研究……