固体推进剂药浆收缩流动数值模拟与实验验证

摘要

利用Phan Thien-Tanner(PTT)黏弹本构模型,通过CFD黏弹性流体软件Ansys-Polyflow对固体推进剂药浆4∶1收缩流进行数值仿真模拟,研究了固体推进剂药浆在不同松弛时间,流道收缩口处的等值线流体形态、流动速度、法向应力效应等特性。研究表明,随着松弛时间延长,流体的韦森堡效应逐渐增大,在收缩流道入口的角落处产生涡流或二次流现象越明显;在收缩流道入口处,由于流动面积减小,为保证流体质量守恒,流体沿着中心轴流动方向加速,且速度梯度方向与流体的流动方向一致,即中心轴处产生了大应变速率的拉伸流动,远离中心轴靠近壁面处流动以剪切流动为主。