搭载辅助动力系统的二级火箭底部热环境分析

作     者：孙中一 王舒雅 尉志源 乐贵高 SUN Zhongyi;WANG Shuya;WEI Zhiyuan;LE Guigao

作者机构：南京理工大学机械工程学院南京　210094 中国船舶工业公司第七〇八研究所上海　200000 

出 版 物：《空气动力学学报》 (Acta Aerodynamica Sinica)

年 卷 期：2024年第42卷第7期

页      码：48-57页

摘      要：针对某二级运载火箭辅助动力系统发动机空间布局复杂、箭体底部部件数量多、底部热环境恶劣的情况，本文采用数值模拟和风洞试验验证相结合的方式开展高空二级运载火箭在辅助动力系统工作状态下箭体底部热环境研究。基于Navier-Stokes组分输运方程、DOM热辐射模型、RNG k-\begin{document}$\varepsilon $\end{document}模型建立高空含复杂底部部件的二级运载火箭燃气喷流模型。结果表明：二级运载火箭在辅助动力系统工作时，高热流区域主要集中在燃料箱后短壳和辅助动力系统支座，沉底发动机工作时支座热流峰值最大，比其余部件高300%～400%。60 N、300 N发动机同向工作时，除支座和后短壳外的底部部件的热流达到峰值，比其余工况增长300%～600%。随着飞行高度和速度的增加，各部件热流均呈现下降趋势，但下降幅度较小。本文计算结果对二级运载火箭底部热防护设计有重要的工程指导意义。

主 题 词：辅助动力系统 二级运载火箭 羽流流场 热环境 燃气喷流 

学科分类：08[工学] 082501[082501] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.7638/kqdlxxb-2023.0106

馆 藏 号：203138951...