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题名固体推进剂二维绝热微尺度燃烧模型的数值研究
被引量：3
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作者
李腾
方蜀州
刘旭辉
马红鹏
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机构
北京理工大学宇航学院
北京控制工程研究所
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第12期2385-2393,共9页
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文摘
为实现固体微推力器工作过程的一体化模拟,基于Fluent计算软件的二次开发功能(UDF)和简化化学动力学模型,实现了固体推进剂的二维气-凝相绝热微尺度燃烧模型的建立,该模型针对固体微推力器所用双基推进剂,包含两步凝相反应和五步气相反应,燃速、推进剂表面温度和组分质量分数基于燃面物理特性计算得到,并考虑了粘性作用对气相和凝相反应的影响。针对0.5MPa,1.0MPa,2.0MPa和5.1MPa四种工况进行了计算,结果表明,高压工作环境下出现发光火焰区,且随表面压力增大而逐渐靠近壁面,凝相反应区厚度和嘶嘶区、暗区主要反应物在燃面的质量分数随推进剂表面压力增大而减小。对称面处推进剂燃速,推进剂表面温度和气相火焰结构与实验结果基本一致。由于壁面附近较高的粘性作用,气相火焰在壁面位置更加靠近推进剂燃面,并导致壁面位置推进剂燃速高于对称面位置。该模型实现了二维环境下考虑分步凝相反应的推进剂绝热燃烧模型的一体化计算,较好地拓展了原模型的应用范围。
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关键词
二维绝热微尺度燃烧模型
简化化学动力学模型
分步凝相反应
数值研究
固体推进剂
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Keywords
2D adiabatic microscale combustion model
Reduced chemical kinetic mechanism
Multistep condensed phase reaction
Numerical study
Solid propellant
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分类号
V512
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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