不同几何结构发动机声能振幅增长率研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）不同几何结构发动机声能振幅增长率研究硕士研究生：李向泓指导教师：郜冶教授企业导师：姬秀滨工程师工程领域：航天工程论文主审人：王革教授哈尔滨工程大学2018年6月不同几何结构发动机声能振幅增长率研究哈尔滨工程大学硕士学位论文分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文(工程硕士)不同几何结构发动机声能振幅增长率研究硕士研究生：李向泓指导教师：郜冶教授学位级别：工程硕士工程领域：航天工程所在单位：航天与建筑工程学院论文提交日期：2018年5月3

2、0日论文答辩日期：2018年6月4日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）InvestigationonAcousticEnergyAmplitudeGrowthRateofSolidRocketMotorswithDifferentGeometriesCandidate:LiXianghongSupervisor:Prof.Gao

3、YeAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:AerospaceEngineeringDateofSubmission:May.30,2018DateofOralExamination:June.4,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用

4、已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据

5、库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要固体火箭发动机作为推进系统，在航空、航天以及导弹武器领域占据重要地位，在固体火箭发动机研制和使用的过程中，有时会出现不稳定燃烧现象，

6、导致发动机无法正常工作。目前，随着大长径比发动机的广泛使用，这类发动机在工作末期更容易出现不稳定燃烧现象。通过对不同几何参数的发动机模型进行声能振幅增长率的计算和对比，可以提升对固体火箭发动机不稳定燃烧线性预估的认识。本文对压力耦合响应函数的多种理论计算模型与实验数据进行了对比分析，得出适用于NWR-11复合推进剂的最佳燃烧模型，并根据燃烧不稳定性线性理论，编制了稳定性预估程序，在此基础上对不同结构发动机模型进行了线性声能振幅增长常数计算。本文的主要内容包括对线性理论中增益项和阻尼项的主要影响因

7、素进行合理选择，简化关于声能振幅增长率的线性计算方法，着重对压力耦合响应函数6种理论模型的计算结果进行对比研究，得出采用BDP模型与均质推进剂理论相结合的计算方法最符合实验测量结果的结论。通过建立发动机计算模型，计算不同几何结构模型的各增益项、阻尼项以及声能振幅增长率，拟合出发动机线性稳定与线性不稳定的分界线，以此作为发动机稳定性预估的参考。计算结果显示出大长径比发动机声能振幅增长率在工作末期由负转正，这解释了这类发动机在工作末期容易出现燃烧不稳定现象的原因。综合计算结果，可以看出发动机的声能振

8、幅增长率随发动机长径比的增大和喷管喉部直径的减小而增大，即发动机稳定性变差。此外，本文还指出目前的研究常常抛开喷管喉部大小对稳定性的影响，只依据“长径比”判断发动机是否出现不稳定燃烧的可能性这一观点的不足之处，即稳定性程度相近的发动机，其发动机长度、燃烧室直径和喷管喉部直径三个参数应满足一定的相似关系。关键词：固体火箭发动机；燃烧不稳定性；线性理论；稳定性预估AbstractAsapropulsionsystem,solidrocketengineoccupiesanimportantposit