催化床结构对HAN基单组元发动机性能的影响

作     者：孙得川 张国强 姚天亮 关亮 SUN Dechuan;ZHANG Guoqiang;YAO Tianliang;GUAN Liang

作者机构：大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室大连116024 大连理工大学力学与航空航天学院大连116024 上海空间推进研究所上海201112 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2024年第45卷第16期

页      面：97-108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] 0703[理学-化学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：上海市优秀学术/技术带头人计划(22XD1422000) 

主　　题：硝酸羟胺 催化床结构 单组元液体火箭发动机 稳态工作过程 起动过程 

摘      要：针对硝酸羟胺(HAN)基推进剂单组元发动机,研究催化床长度和空腔缺陷对发动机工作过程的影响。采用多孔介质假设、Volume of Fluid(VOF)模型以及推进剂分解模型对300 N发动机稳态工作状态和起动过程进行数值仿真。研究结果表明:增加前床长度有利于提高性能,将前床长度由30 mm增加到40 mm,真空比冲提高2.7%。但是,增大前床长度会使响应变慢,不仅使燃气充填阶段末的压强值和温度值分别减小6.7%和12.5%,而且使催化床升温引起的升压时间增加。空腔缺陷会显著降低发动机的性能,前床长度为40 mm时,5 mm的空腔就会使真空比冲降低15%。