固体火箭发动机零维内弹道点火模型与计算

摘要

点火过程是内弹道的初始阶段，但由于点火过程的复杂性以及点火机理仍然不完善，点火过程始终不能与内弹道有机结合，使得目前工程上的内弹道计算只能忽略点火过程而直接选择点火压强作为计算初始点。以零维内弹道理论为基础，建立了点火过程3个阶段，即点火诱导期、火焰传播期和充气期的简化理论模型，可以与零维内弹道有机结合，从而完成了内弹道从环境压强(而不是点火压强)开始计算的完整过程。通过实例计算与验证，该模型能够很好展示在点火阶段燃烧室压强的建立过程，并可以计算得到点火延迟时间、火焰传播时间、点火药流量等点火参数，具有较高的预示精度，满足工程计算要求。研究表明，建立的点火过程理论模型与传统零维内弹道一样计算简便快捷，并具有较好精度的工程应用化特点。研究结果对于完善固体火箭发动机内弹道理论、提高固体火箭发动机内弹道预示精度，均具有重要的实际应用意义。由于采用了简化的点火过程理论模型，该结果不能直接用于点火性能的研究，只能用于零维内弹道性能的预估与计算。

关键词

内弹道 / 固体火箭发动机 / 固体推进剂 / 点火过程 / 点火延迟时间