点火药盒开孔大小对点火燃气内流场特性影响

摘要

为了保证阶梯多根的装药设计形式的火箭发动机点火过程的安全性与稳定性,研究了不同开孔大小点火药盒的火箭发动机点火过程的流场特性.采用FLUENT计算软件对不同开孔大小点火药盒的火箭发动机点火过程的内流场进行了三维数值仿真,分析了点火药盒开孔大小对点火过程流场特性的影响.不同开孔大小点火药盒的输出压强都大约在4 ms时达到最大,开孔面积占点火药盒端面积百分比为2.5％、3％、3.5％的3种工况分别对应的最大输出压强约为54.8 MPa、44.6 MPa、32.9 MPa;3种工况下燃烧室压强达到6 MPa时为推进剂点燃的压强,开孔面积百分比2.5％的点火药盒为6.6 ms,开孔面积百分比3％的点火药盒为7.1 ms,开孔面积百分比3.5％的点火药盒为8.2 ms.点火药盒开孔面积越小,所对应的输出压强越大,所需要达到推进剂点燃压强的时间越短.研究结果可为类似结构的固体火箭发动机点火试验点火药盒的设计提供参考.