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火箭发动机喷管非定常侧向力和流固耦合研究进展

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航空工程进展 2015年第1期6卷 1-12页

作者：叶正寅吕广亮西北工业大学翼型叶栅空气动力学国防科技重点实验室西安710072

为了提高现代火箭的运载性能,发动机趋于采用大面积比喷管。然而,大面积比喷管由于低空高背压会产生过膨胀现象,导致喷管内部流动分离的非定常和非对称特性,并且发生显著的侧向载荷问题,巨大的侧向载荷又引起喷管的流固耦合现象。总结... 详细信息

为了提高现代火箭的运载性能,发动机趋于采用大面积比喷管。然而,大面积比喷管由于低空高背压会产生过膨胀现象,导致喷管内部流动分离的非定常和非对称特性,并且发生显著的侧向载荷问题,巨大的侧向载荷又引起喷管的流固耦合现象。总结了喷管流动分离的研究现状,阐述了不同时期喷管侧向载荷的研究目标及成果,并分析了引起喷管侧向载荷的因素。在侧向载荷分析基础上,进一步分析了喷管流固耦合问题的研究进展及方法,最后指出了所存在的科学问题,剖析了喷管侧向载荷设计的关键力学问题,并对今后喷管侧向力问题的研究方向提出了设想。

关键词：火箭发动机喷管流动分离侧向载荷流固耦合

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固体火箭发动机喷管扩张段刚度分析及优化

固体火箭技术 1996年第1期19卷 18-22页

作者：刘勇琼西安航天工业总公司四院四十一所

采用有限元素法对固体火箭发动机喷管扩张段进行了刚度特性分析，并从刚度出发提出了控制喷管推力方向的作动力方向的优化问题。最后，对某发动机喷管进行了分析。

关键词：火箭发动机喷管刚度分析有限元法参数最优化

固体火箭发动机喷管石墨喉衬的温度场和应力场研究

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推进技术 1983年第1期 18-33页

作者：陈国光孙南生薛献新

本文系统地说明了从边界条件,瞬态温度场和热应力场三个方面研究石墨喉衬热应力问题的方法。导出了横向同性材料轴对称瞬态温度场、热应力场的有限元公式。据此,对φ184和φ205喉衬进行了数值计算。分析讨论了获得的计算结果。

关键词：喉衬火箭发动机喷管应力场石墨黑色颜料温度场温度分布

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固体火箭发动机喷管沉积传热分析的积分方法

哈尔滨船舶工程学院学报 1985年第2期 29-39页

作者：贾林祥

本文根据固体火箭发动机喷管沉积现象的实验结果,提出一种简化的沉积传热模型-两区域有限平壁,移动的相变边界,变壁温对流换热边界条件下的一维瞬态导热,并应用热平衡积分法求解了这种模型. 热平衡积分法本质上类似于卡门一波尔豪森求... 详细信息

本文根据固体火箭发动机喷管沉积现象的实验结果,提出一种简化的沉积传热模型-两区域有限平壁,移动的相变边界,变壁温对流换热边界条件下的一维瞬态导热,并应用热平衡积分法求解了这种模型. 热平衡积分法本质上类似于卡门一波尔豪森求解边界层问题的动量和能量积分法.利用这种方法,本文获得了沉积情况下喉衬和沉积层内的温度分布函数,和各边界面的温度响应函数,并给出了计算实例.本文还导出了几个反映沉积因素的无因次数组,据此讨论了减薄喷管喉衬厚度对控制沉积的作用.本文为分析喷管沉积机理提供了一些理论依据.

关键词：喉衬沉积层火箭发动机喷管传热分析积分方法

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液体火箭发动机喷管壁面辐射热流的数值计算

火箭推进 2015年第3期41卷 27-32,51页

作者：周一鹏朱定强北京航空航天大学宇航学院北京100191

为火箭发动机喷管设计及其冷却系统的设计提供有效参考数据作为应用背景,计算喷管壁所受的红外辐射热流。分别推导了有限体积法和反向蒙特卡罗法适用于不含粒子条件下喷管壁面所受红外辐射热流的计算公式,并针对不同的边界条件设定,重... 详细信息

为火箭发动机喷管设计及其冷却系统的设计提供有效参考数据作为应用背景,计算喷管壁所受的红外辐射热流。分别推导了有限体积法和反向蒙特卡罗法适用于不含粒子条件下喷管壁面所受红外辐射热流的计算公式,并针对不同的边界条件设定,重点分析了有限体积法的特性,并提出了有限体积法的局限性。最后,以某三维双圆弧喷管模型为例,用有限体积法和反向蒙特卡罗法自主编写程序计算在不同边界设定下壁面受到的红外辐射热流密度。通过计算结果对有限体积法的局限性进行了论证,同时肯定了反向蒙特卡罗法在壁面辐射热流计算上的优势。

关键词：有限体积法反向蒙特卡罗法火箭发动机喷管辐射传热

固体火箭发动机喷管的入口和喉部区域的粒子冲刷侵蚀作用

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固体火箭技术 1984年第1期 49-56+61页

作者： Z.Chiba 欧阳琪

为了计算固体火箭发动机喷管在亚音速和跨音速区域包含担子侵蚀作用在内的消蚀,己研究出一种预测方法。该法包括一个预测粒子侵蚀作用的经验模型和预测粒子冲刷状态的流场计算方法。侵蚀模型是根据熔融的铝和氧化铝粒子冲刷碳试样的试... 详细信息

为了计算固体火箭发动机喷管在亚音速和跨音速区域包含担子侵蚀作用在内的消蚀,己研究出一种预测方法。该法包括一个预测粒子侵蚀作用的经验模型和预测粒子冲刷状态的流场计算方法。侵蚀模型是根据熔融的铝和氧化铝粒子冲刷碳试样的试验而推导的。模型考虑既有机械物质排出又有粒子与表面之间的化学反应。粒子冲刷喷管入口和鼻锥区域的状态及部位是由可延续到燃烧室全长的两维、两相流计算方法得到的。因此,此方法中已包括燃烧室和药柱几何形状对粒子侵蚀的影响。

关键词：燃烧室流场喷管壁火箭发动机喷管计算方法入口喉部冲刷侵蚀

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带缝隙喷注的火箭发动机喷管性能

火箭推进 2000年第5期26卷 24-37页

作者：杨宝娥中国航天科技集团公司第十一研究所

本文介绍了在喷管超音速段有气体沿切向缝隙喷注的火箭发动机喷管流场计算方法,同时还提供了无喷注的喷管流场计算。计算结果与试验数据相符,证明该计算方法有效。文中对发生器气体喷入实际发动机超音速段的喷管流场进行了分析,分析中... 详细信息

本文介绍了在喷管超音速段有气体沿切向缝隙喷注的火箭发动机喷管流场计算方法,同时还提供了无喷注的喷管流场计算。计算结果与试验数据相符,证明该计算方法有效。文中对发生器气体喷入实际发动机超音速段的喷管流场进行了分析,分析中假设使用了两类推进剂:氧/氢、氧/甲烷,以氧/氢和氧/甲烷的燃烧产物作为发生器气体。数值计算结果表明,在喷管超音速段有气体喷注的情况下,由于粘性引起的真空比冲损失比没有喷注的喷管损失小。

关键词：火箭发动机喷管气体喷射喷管效率

干耦合超声检测技术在某火箭发动机喷管在役检测中的应用

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无损检测 2013年第6期35卷 40-43页

作者：穆洪彬吴朝军吴晨李剑第二炮兵96630部队第二炮兵驻一五九厂军事代表室北京跟踪与通信技术研究所第二炮兵工程大学

应用干耦合超声检测方法对某火箭发动机喷管进行了在役检测试验,验证了干耦合超声检测技术对该火箭发动机喷管的在役检测能力。结果表明,干耦合超声检测方法能够有效地检测出该型号发动机喷管中20 mm以上的脱粘缺陷,满足在役检测要求... 详细信息

应用干耦合超声检测方法对某火箭发动机喷管进行了在役检测试验,验证了干耦合超声检测技术对该火箭发动机喷管的在役检测能力。结果表明,干耦合超声检测方法能够有效地检测出该型号发动机喷管中20 mm以上的脱粘缺陷,满足在役检测要求。自动与手动,两种检测方法的检测能力相当,但在操作方式和工作效率等方面各有优劣。

关键词：火箭发动机喷管干耦合超声检测在役检测无损检测

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航天飞机固体火箭发动机喷管的修复

固体火箭技术 1986年第2期 16-18页

作者： Paul Ross 李志明

为了保证航天飞机每次飞行的成本保持最低,设计时考虑了喷管的金属零件都要重复使用。因为这些零件都是由大型铝和钢锻件机加成的,成本都很高。如果能重复使用19次,喷管柔性接头重复使用9次,那么对于每次飞行来说,就能大幅度地降低成本... 详细信息

为了保证航天飞机每次飞行的成本保持最低,设计时考虑了喷管的金属零件都要重复使用。因为这些零件都是由大型铝和钢锻件机加成的,成本都很高。如果能重复使用19次,喷管柔性接头重复使用9次,那么对于每次飞行来说,就能大幅度地降低成本。航天飞机固体火箭发动机喷管是由作为支承件的大型铝和钢零件组成,这些零件内表面都粘结抗烧蚀绝热层.要重复使用的只是金属构件及柔性接头,因绝热层在工作期间要烧蚀、炭化,每次需重新更换。图1为喷管结构图,该喷管喉径136.86cm,全长424.7cm,出口直径369.9cm。这是当今固体发动机最大的喷管。喷管柔性接头的前法兰与后法兰及

关键词：柔性接头火箭发动机喷管航天飞机扩散段固定体