硬质隔板双脉冲发动机内流场优化与绝热层烧蚀研究

本文主要探讨了硬质隔板双脉冲固体火箭发动机内流场的仿真研究，发表于2015年的学术期刊。研究者白涛涛、莫展、张跃峰等人，来自中国空空导弹研究院和航空制导武器航空科技重点实验室，他们针对脉冲壳体绝热层的烧蚀问题以及流动损失，进行了深入分析。 在实验背景下，他们假设脉冲隔板的总开孔面积保持不变，针对不同的级间开孔形式进行了系统分析。研究发现，隔板背部区域的涡流现象显著加剧了绝热层的烧蚀程度，尤其是在燃气再附着点附近，烧蚀情况最为严重。这说明优化隔板设计，减少涡流的产生，对于降低绝热层的热负荷至关重要。 同时，他们观察到开孔形状和布局对隔板的流动损失影响相对较小，这意味着在一定程度上，设计上的灵活性可能不直接影响整体性能。然而，通过优化开孔的倒角设计，可以提升隔板孔道的流通效率，从而间接地改善整体发动机性能。 在技术改进方面，他们建议减小隔板外缘孔径，并增加隔板中心孔的数量或大小，这种方法有效地减轻了绝热层的烧蚀，对于提高发动机的耐久性和热管理具有实际意义。 论文的研究成果对于固体火箭发动机的设计优化具有重要的工程价值，尤其是在考虑成本效益和可靠性时，硬质隔板双脉冲结构的内流场特性是不可或缺的参考依据。该研究采用了数值模拟方法，将理论分析与实际工程实践相结合，为固体火箭发动机的性能提升提供了科学依据和技术指导。 这篇论文深入剖析了硬质隔板双脉冲发动机内流场的关键因素，为改进这类发动机的热防护和性能优化提供了重要的理论支持，对于固体火箭推进技术的发展具有重要意义。