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侵蚀燃烧压力峰的分析

一、引言‘ 固体火箭发动机研制试验中常常出现初始压力峰,如图(1)。初始压力峰的形成,可能存在多方面的因素(如发动机点火不正常、喷管堵塞、装药本身的缺陷、侵蚀燃烧、装药燃烧的瞬变状态的影响等),但是装药的侵蚀燃烧引起的初始压力峰则是经常遇到的问题。尤其现代高性能的固体火箭发动机要求提高装填密度,这种情况下,装药侧表面燃烧的发动机,由于初始通气截面积很小,侵蚀燃烧现象就更加严重,侵蚀燃烧压力峰可能达到很高的数值,对发动机结构强度会带来严重的影响,并能改变发动机内弹道性能曲线。因此,在发动机设计中,正确地简便地估计侵蚀燃烧形成的压力峰值是非常重要的。 本文根据内侧表面燃烧装药通道内一维燃气流动的基本方程,并适当简化假设,分析了侵蚀燃烧压力峰形成的过程,给出了较清晰的图形及物理描述,并在此基础上讨论了侵蚀燃爵压力峰比较简便的予估方法。凡.图〔1)有初始压力峰的p~:曲线46侵蚀燃烧压力峰的分析二、侵蚀燃烧压力峰的形成 连续方程及简化假...  (本文共10页) 阅读全文>>

《南京理工大学学报(自然科学版)》1979年02期
南京理工大学学报(自然科学版)

侵蚀燃烧综述

日I食.Jl‘习 .在所有固体推进剂的稳态燃烧模型中,都假定平行于固体推进剂表面的速度分量平均值 为零。然而,实际上固体火箭发动机的设计往往采用侧面燃烧装药,因而不可避免地存在着 平行于燃烧表面的气流速度对于推进剂燃烧速率的影响。这种现象通常称为侵蚀或浸蚀峨(。ro时心n),而所谓侵蚀燃烧或浸蚀燃烧(erosive burning),是指推进剂装药的法向燃烧 速率(通常简称燃烧速率)对平行于燃烧表面的气流状态的敏感性而言。 燃烧初期的侵蚀效应,在压力一时间曲线上反映为初始压力峰。所以,从一定的意义上 说,初始压力峰可以叫做“侵蚀压力峰”。其次,由于侵蚀效应的存在,使装药并不按照几何燃烧 定律嫩烧,从而反映为压力一时间曲线上的渐减性增大,拖尾时间延长。显然,这对于火箭发动 机的强度以及满足总体方案对发动机提出的推力方案要求等,都将是十分不利的。为了合理 地设计固体火箭发动机,较为准确地预先计算其有关性能,就必须认真地研究侵蚀燃烧效...  (本文共11页) 阅读全文>>

《航空兵器》1980年05期
航空兵器

复合固体推进剂的侵蚀燃烧:试验和模拟研究

为了测量横向流速高达M二l下的侵蚀燃烧速度,设计了一种试验装置。这种装置已被用来测定了系统改变性能的七种推进剂配方的侵蚀燃烧特性。基于柱状扩散焰弯曲的复合推进剂侵蚀燃烧模型给出了与大范围条件下测得的侵蚀燃烧数据相当好的一致姑果,只是在那些燃料一氧化剂气流混合对燃速不起支配作用的区域不一致。而且发现,推进剂的基本(无横向流动)燃速对横向流的敏感性有决定性的影响(较高燃速的配方具有较小的敏感性),不管这种燃速差别是由氧化剂颗粒尺寸变化、氧化剂/燃料比变化引起还是由于采用了催化剂。用本文所介绍的模型,采用予计发生在试验装置中的流动分布和认为存在于园柱形内孔发动机药柱中的流动分布作了侵蚀燃烧的估算。这些计算结果表明,在这样一类发动机中,某一给定横向沐速下的侵蚀燃烧可能明显地小子一般侵蚀燃烧试验装置中的结果。这个结果对研究把试验装叠的数据推广到实际发动抓情况是非常重要的。 术语表,d,DK .KZ1砂x=氧化剂颗粒直径二流道水力学直径‘‘...  (本文共14页) 阅读全文>>

《沈阳工业学院学报》1984年02期
沈阳工业学院学报

高速旋转固体火箭推进剂侵蚀燃烧问题的研究

一、引言 火药装药的燃烧速度及其交化观律,是固体火箭发动机设计研究中,人们最关心的间题之一。在火箭、导弹.增程火箭的设计中,人们为了获得校大的推力;往往习惯于采用各种结构型式的侧面燃烧装药。人所共知,这种装药普遍存在着侵蚀燃烧现象。〔‘〕〔“〕 侵蚀燃烧对固体火箭发动机的工作特性有显著的影衣;尤阵对推力较大、工作时间较短的小型固体火箭发动机的初始压力峰的影响更为突出。过大的浸浊压力峰不仅影响发动机的性能的稳定性和结构重量;而且,还可能导致发动机爆炸。国此,准确测定与计算发动机中的实际燃速,则是现代高性能固体火箭发动机设计研究中的一个重要课题。 自从192了年摩拉奥(M。了。。;)首次提出侵蚀燃烧概念以来,近半个世纪中,国内外的专家、学者从理沦与实验两个方面;对各种推进剂的侵蚀燃烧做了大量的研究工作。 然而,必须指出的是,以往的研究工作;全是在静止的、非旋转的实验装置或实验发动机巾进行的。可是,存在于实际发功机的侵蚀燃烧,又都是在...  (本文共11页) 阅读全文>>

《航空动力学报》1990年02期
航空动力学报

星形内孔装药的非均匀侵蚀燃烧

本文的目的是 :研究非均匀侵蚀燃烧的规律 ,找出非均匀侵蚀燃烧的原因 ,为在内弹道计算中考虑非均匀侵蚀燃烧的影响提供依据。图 1 星孔断面简化图图 2 试验段横断面图一、实验研究1 .实验方案 本文采用试件法来研究异形装药侵蚀燃烧的规律。为了加工试件方便 ,把装药形状简化 ,并取出一个单元星角区来作为研究对象 ,如图 1所示。图中O- M、O- N两面是对称面 ,将 O- M和 O- N所夹的星角区取出 ,做成试件装入试件壳体中如图 2所示。通过研究单元星角内的侵蚀燃烧规律来模拟整个装药。本文选择星形内孔装药的星角数为 7,这样圆心角 α=5 1 .43°。星角 γ共选择了三种 ,即 30°、 45°和 6 0°。因星孔中心圆的半径不变 ,故图 1中尺寸 B是定值。图 3 实验装置图实验采用中止燃烧法测量燃速。图 3是实验装置图 ,圆管形主装药产生的燃气流经收敛段 ,较均匀地进入装有试件的试验段。通过控制 K=Ab/At来控制压...  (本文共6页) 阅读全文>>

《南京理工大学学报(自然科学版)》1986年02期
南京理工大学学报(自然科学版)

炮药侵蚀燃烧的理论分析

侵蚀效应是造成原来具有增面性、减南牲燃烧的火药变成减面性燃烧的直接祠基本的原因,但是,人们的注意力一直集中于箭搿’对炮药很少予以重视。本文考察了。炮药的侵蚀燃烧规律徊它不问于低压下箭药侵蚀的燃烧的特点。,分析了药孔侵蚀发展过程,提出了燃气生成速率密度V-这个综合标志量来分析引起侵蚀的原因,谔l述了谢列伯梁柯夫的窄孔燃烧理论。研究发现,在火炮膛压条件下,不但药粒长度与孔径之比是影响餐蚀的重要因素,而且孔径本身也有肴十分重要的影响。一、炮药的侵蚀燃烧特点 众所周知,几何上具有近似燃烧恒面性的单孔长管药和具有增面性的多孔粒状药在r~甲(气体生成猛度~火药燃烧相对量)曲线上表现出减面性;图沙是爆发器中止燃烧获得的d~:(孔径~孔轴)变化情况,图二和图三是爆发器和实际武器中装药燃速平均系数。;~药粒半二__L_______一L二____…___二长与孔径之比获(L一药长)关系,表l示出了u,一共曲线的直线段酌侵蚀函数e=竺七(u:。---...  (本文共15页) 阅读全文>>