固体火箭发动机高空模拟试验仿真与模型优化研究

摘要

针对固体火箭发动机被动引射式高模试验研制周期久、成本高的问题，基于N-S方程与S-A模型，利用小扩张比喷管与小尺寸不同直径的高空舱、扩压器、压力远场域对高空模拟试车中的发动机建压、稳压、降压段进行数值仿真，同时分析各模型各阶段高空舱及扩压器内流场结构。结果表明，在发动机压强达到稳定时，大尺寸高空舱相对于小舱而言舱内压强更加稳定，其引射系统中扩压器扩压效果更好，对舱内气体抽吸能力也更强。而大长径比扩压器在引射系统内的减速增压效果相对小长径比而言不明显，气流通过激波时压强与马赫数的变化量分别在2 KPa和0.04以内，在扩压器出口处的计算误差与压力远场域的设定有很大关系。

关键词

固体火箭发动机 / 高空模拟试车 / 数值仿真 / 扩压器