快速升压过程喷管侧向载荷流固耦合分析

作     者：杨月诚 吴朋朋 高双武 钱治凯 YANG Yue-cheng;WU Peng-peng;GAO Shuang-wu;QIAN Zhi-kai

作者机构：第二炮兵工程大学二系201室西安710025 

出 版 物：《固体火箭技术》 (Journal of Solid Rocket Technology)

年 卷 期：2012年第35卷第4期

页      面：463-467,473页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0702[理学-物理学] 

主　　题：固体火箭发动机 大膨胀比喷管 快速升压 侧向载荷 流固耦合 

摘      要：针对固体火箭发动机大膨胀比喷管出现的侧向载荷,采用三维数值仿真方法进行分析。通过集成软件平台MpCCI,连接计算流体动力学软件FLUENT和有限元软件ABAQUS,结合FLUENT中UDF功能,对燃气流动与喷管结构运动变形进行了耦合计算。计算结果发现,此大膨胀比喷管在快速升压阶段先后经历了自由激波分离和受限激波分离;分析得出了较强的侧向载荷主要由不对称的燃烧波、激波转变和喷管出口部位的激波震动3种状态产生;侧向载荷的大小也与快速升压的时间快慢有较大关系。采用流固耦合计算方法能体现喷管的结构变形,从而更准确地反映喷管与燃气流相互影响的真实环境,为更深入研究大膨胀比喷管侧向载荷提供了支撑。