高能復(fù)合推進(jìn)劑對(duì)壓強(qiáng)的燃燒響應(yīng)是固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)不穩(wěn)定燃燒的主要原因之一。為探索復(fù)合推進(jìn)劑壓力耦合響應(yīng)函數(shù)的變化規(guī)律,本文對(duì)AP/HTPB復(fù)合推進(jìn)劑的壓力耦合響應(yīng)函數(shù)以及燃燒響應(yīng)特性開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)方法研究和數(shù)值模型研究。主要的工作包括以下幾個(gè)方面:搭建了觸發(fā)式T型燃燒器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)了可重復(fù)使用的、振動(dòng)頻率和壓強(qiáng)可調(diào)的,脈沖觸發(fā)式T型燃燒器,并進(jìn)行了壓力耦合響應(yīng)函數(shù)測(cè)試。在平均壓強(qiáng)為11.8MPa的工況下,當(dāng)測(cè)試頻率為138Hz、140Hz和142Hz時(shí),壓力耦合響應(yīng)函數(shù)分別等于4.85、4.88和4.99,驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的可靠性及重復(fù)性。采用實(shí)驗(yàn)和理論研究相結(jié)合的方法,對(duì)黑火藥的脈沖激勵(lì)特性進(jìn)行了研究。建立了預(yù)估壓強(qiáng)脈沖幅值和平均壓強(qiáng)上升量的理論計(jì)算模型,研究了黑火藥燃燒性能對(duì)脈沖激勵(lì)特性的影響。結(jié)果表明,壓強(qiáng)脈沖幅值和平均壓強(qiáng)上升量隨著黑火藥藥量線性增長(zhǎng)。隨著黑火藥燃燒時(shí)間的減小,壓強(qiáng)脈沖幅值快速增大,平均壓強(qiáng)上升量則緩慢趨近于一個(gè)最大值。建立了描述T型燃燒器的壓強(qiáng)觸發(fā)過(guò)程的三維數(shù)值模型,研究了脈沖溫度、脈沖質(zhì)量流量以及脈沖波形對(duì)壓強(qiáng)振蕩的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明,脈沖氣體溫度和脈沖質(zhì)量流... 

【文章來(lái)源】：北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：179 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

典型的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)末期不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象

北京理工大學(xué)博士畢業(yè)論文4的頻率范圍是本文的重點(diǎn)關(guān)注區(qū)間。不穩(wěn)定燃燒的分類(lèi)如圖1-2所示。圖1-2不穩(wěn)定燃燒分類(lèi)一維線性理論是不穩(wěn)定燃燒的研究基礎(chǔ)。線性振蕩信號(hào)是指振蕩信號(hào)可以被分解為多個(gè)相互獨(dú)立的正弦波[8]。在實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中，沒(méi)有外界條件觸發(fā)的情況下，推進(jìn)劑燃燒、湍流流動(dòng)等小擾動(dòng)為燃燒室聲腔提供聲源，經(jīng)傳播和反射之后，又以燃燒室的固有頻率對(duì)燃燒室中的小擾動(dòng)源提供能量反饋，從而形成一個(gè)自激振蕩系統(tǒng)。自激振蕩是一種非常常見(jiàn)的非線性振動(dòng)。但是，對(duì)于自激振蕩的小擾動(dòng)初始階段，是完全滿足線性理論的。利用線性理論對(duì)其分析和研究，則可判定系統(tǒng)是否會(huì)發(fā)生自激振蕩，即可確定發(fā)動(dòng)機(jī)的線性穩(wěn)定性。圖1-3固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中常見(jiàn)的增益與阻尼在線性理論中[56, 57]，由聲能增益因素和聲能阻尼因素共同決定著發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定狀態(tài)。固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中常見(jiàn)的增益與阻尼如圖1-3所示。并且將增益和阻尼之和稱(chēng)為

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中常見(jiàn)的增益與阻尼


本文編號(hào)：2994350