输送管壁温对膏体推进剂燃速的影响

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1、第36卷第5期2010年10月火箭推进JOURNALOFROCKETPROPULSIONV01．36．№．5Oct．2010输送管壁温对膏体推进剂燃速的影响张家仙，朱尚龙，王燕娜(北京航天试验技术研究所，北京100074)摘要：膏体推进剂作为一种新型特种推进剂，具有广阔的应用前景。膏体推进剂燃速直接影响发动机内弹道性能，研究输送管道壁温对推进剂燃速的影响具有重要意义。采用幂律本构方程表征膏体推进剂粘度，Arrhenius方程表征温度对粘度影响，并利用中心有限差分格式对控制方程进行离散。对恒定壁温下的膏体推进剂与管道间传热特性进行数

2、值仿真，并进行了数值验证。结合仿真结果，并借鉴固体推进剂初温与燃速关系，分析了热管道内膏体推进剂燃速特性。结果表明：近壁面加热层厚度随入口速度增高而减小，随管径增大而增大，管内膏体推进剂平均燃速较入口温度条件下有所提高，同时，高温壁面条件下，近壁面推进剂温度高于爆发点，需要考虑管道内的防窜火措施。关键词：膏体推进剂；燃速；传热；输送管中图分类号：V439．34文献标识码：A文章编号：(20lo)05-0031一05Influenceofwalltemperatureoffeedlineonpastypropellantburnin

3、grateZHANGJia-xian，ZHUShang·long，WANGYan-na(BeijingInstituteofAerospaceTestingTechnology，Beijing100074，China)Abs蛔ct：Asanewkindofpropellant，pastypropellanthasabrightprospectinapplication．Theburningrateofpastypropellanthasadirectinfluenceoninteriorballisticsofengines，80

4、itisveryim-portanttostudytheinfluenceofwalltemperatureoffeedlineonthepastypropellantburningrate．Thepower-lawconsti．tutiveequationandArrheniusequationareadoptedtocharactertheviscosityofpastypropellantandtheinfluenceoftemperatureontheviscosityrespectively．Thecentralfini

5、tedif-ferenceschemeisusedtodispersethecontrolequations．Aftervalidatingthenumericalmethod,thenumericalsimulationonthecharacteristicoftheheattransferbetweenthepastypropellantandfeedlinewerecarriedoutatconstantwalltemperature．Accordingtotherelationshipbetweeninitialtem—p

6、eratureandburningrateofasolidpropellant，theburningratecharacteristicsofthepastypropellantinahotfeedlinewereanalyzedbasedonthenumericalsimulations．Theresultshowsthattheheatedlayerthicknessclosetothewalldecreaseswi廿ltheaugmentofinletvelocityandincreaseswiththeaugmentoff

7、eedlinediameter．Theaverageburningrateofthepastypropellantinfeedlineishigher收稿日期：2010--09—21；修回日期：2010-10-17作者简介：张家仙(1981—)，男，工程师，研究领域为液体火箭发动机试验32火箭推进2010年10月thanthatatinlettemperature．Meanwhile，asthewallisathightemperature，thepropellanttempera—tareclosetothewallishigh

8、erthanthatofitsbreakoutpoint，anditisnecessarytotakeintoaccounttheanti-backfiremethods．KcTworcb：pastypropellant；burningrate；h