2。3。6 左端盖的设计 12
2。3。7 右端盖的设计 13
2。4 点火器实验研究 13
3 数值模型与方法 16
3。1 控制方程与模型 16
3。1。1 非定常NS方程组 16
3。1。2 湍流模型 17
3。1。3 化学反应动力模型与湍流燃烧 18
3。1。4 点火器计算模型的简化 19
3。2 网格与边界条件 20
3。2。1 网格生成 20
3。2。2 边界条件 20
4 数值计算结果与分析 21
4。1 点火器燃烧流动特征 21
4。2 空气与煤油质量流率的影响 22
4。2。1 空气质量流率的影响 22
4。2。2 煤油质量流率的影响 24
4。3 来流总温的影响 27
结论与展望 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
1 绪论
凝胶煤油推进剂具有特殊的流变性能和非固非液的存在状态,在安全性能和配方组元上面较其他推进剂有不可替代的优越性。因此,备受国内外研究人员的广泛关注,可以说是未来推进剂的发展趋势之一。论文网
1。1 凝胶煤油推进剂
1。1。1 凝胶煤油推进剂的发展历史
在上个世纪三十年代,有人在内燃机的液体燃料中添加了金属粉末(铝粉),得到了一种胶状燃料。六十年代,美国开始大规模的研究含硼和含镁的烃类燃料。因为凝胶推进剂的独特的优点,所以现在几乎运用于所有的领域中,但是凝胶推进剂也有其缺点。总之,凝胶推进剂的发展一般分为下面这五个阶段:
1) 研究在凝胶推进剂的配方中加入金属,主要加入对铝,硼,肼燃料。
2) 测试凝胶推进剂的性能,证明凝胶推进剂有其独特的优越性,主要是研究甲基肼凝胶和烃胶。
3) 凝胶推进剂的点火和燃烧试验,美国宇航局在凝胶推进剂的配方中加入金属粉末(铝粉),并进行点火和燃烧试验。
4) 研究纳米凝胶推进剂的应用,因为纳米凝胶推进剂的比表面积和密度很高,能够有效的提高凝胶推进剂的各种性能,因此研究纳米凝胶推进剂成为重要发展方向。
5) 金属化液氧单组元凝胶推进剂的研究,又成月球推进剂,计划在月球建设永久性基地[1]。
1。1。2 凝胶煤油推进剂的应用领域
目前,凝胶推进剂研究成果在许多方面均有应用,包括航天、军事及相关民用方面。
1)航天领域:凝胶推进剂在航天领域有着广泛的应用前景,主要是液氢和液氧凝胶推进剂一级液氧和煤油凝胶推进剂。
2)军事领域:在军事方面,凝胶推进剂因其独特的性能,可以安全的储藏、运输和使用,而且发烟量少,有利于突防和反突防,同时凝胶推进剂的密度比冲和比冲均较高。主要用于战术导弹和拦截导弹,特别是多用途战术导弹和拦截导弹。