管型裝藥固體發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室振動(dòng)與內(nèi)彈道研究.pdf

1、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)及過載情形。這些結(jié)構(gòu)振動(dòng)及過載會(huì)對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流場(chǎng)和裝藥燃燒產(chǎn)生很大的影響。本文主要通過數(shù)值仿真，研究管型裝藥固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)振動(dòng)對(duì)內(nèi)彈道的影響。 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)振動(dòng)的引入，使推進(jìn)劑燃燒和燃?xì)饬鲃?dòng)產(chǎn)生了改變，導(dǎo)致整個(gè)內(nèi)流場(chǎng)發(fā)生很大的變化。傳統(tǒng)的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)彈道方程已不適應(yīng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)下流場(chǎng)的計(jì)算。為此，本文深入研究了結(jié)構(gòu)振動(dòng)對(duì)內(nèi)彈道的影響，參考傳統(tǒng)一維非定常內(nèi)彈道方程

2、的推導(dǎo)過程，建立了考慮燃燒室結(jié)構(gòu)振動(dòng)的一維非定常內(nèi)彈道方程。另外，結(jié)構(gòu)振動(dòng)加速度對(duì)推進(jìn)劑燃速的影響十分顯著，本文還詳細(xì)介紹了一種加速度敏感性的燃速模型。 本文在建立發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)振動(dòng)模型的過程中，充分利用了管型裝藥發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)和載荷的軸對(duì)稱性。在給定的燃燒室截面內(nèi)，對(duì)于流場(chǎng)壓強(qiáng)變化引起的結(jié)構(gòu)徑向振動(dòng)，根據(jù)振動(dòng)理論和彈性力學(xué)得到了簡(jiǎn)化的等效徑向振動(dòng)方程。對(duì)于燃燒室非剛性的軸向振動(dòng)，將其合理的簡(jiǎn)化為有阻尼的彈性桿件的縱向振動(dòng)問