摘要：针对固体火箭发动机要求,比较了 3种可能的环排塞式喷管结构形式,认为环排瓦状塞式喷管是目前最可行的方案。以高空工作的固体发动机喷管为例,设计了一个 8单元环排瓦状塞式喷管和与其对比用的钟形喷管,在相同尺寸限制条件下,塞式喷管的面积比大大高于钟形喷管。通过数值模拟的方法对设计的环排瓦状塞式喷管的流场和性能进行了研究,分析了不同反压下塞锥流场特点和塞锥表面的压强分布。计算结果表明,塞式喷管在设计点效率为 97. 41%时,其真空效率为78. 63%。这比对比用钟形喷管的一维理想真空效率高出近2. 0%。

摘要：在四个不同高度上选择有代表性的外流马赫数,计算和对比了不同外流下塞式喷管性能的降低和塞锥表面的压强分布,数值模拟研究了外流对塞式喷管流场和性能的影响.结果表明,外流造成的性能损失主要体现在运载器底部阻力增加和塞锥表面压强降低两方面.在中低空以下,运载器底部推力和塞锥推力均随外流马赫数的增加而减小,飞行中外流对性能的影响随高度的增加而减弱,从低于设计点的某一高度开始塞锥推力不再受外流影响.低马赫数亚声速外流时,性能损失随外流马赫数的增加成近似线性增加;跨声速外流时,性能损失突然出现较大幅度增加;在继续的超声速范围内,性能损失随外流马赫数增加只有小幅增长.

摘要：提出了简化的塞式喷管型面设计和优化方法，并以气氢／气氧为推进剂，对圆转方内喷管一单元直排塞式喷管性能进行了热试实验验证。用圆弧和抛物线近似内喷管型面，用抛物线和三次曲线近似塞锥型面，以从海平面到设计高度的飞行总冲最大为目标函数，进行塞式喷管型面设计和优化。介绍了实验系统及实验发动机主要零部件的结构和设计参数，给出了实验参数测量结果、实验照片和数据分析。实验表明，塞式喷管具有良好的高度补偿能力和较高的效率。在三个不同高度下，实验喷管效率在93％。98％之间，预计设计点效率不低于98％。实验结果表明，所提出的塞式喷管型面设计和优化方法是合理可行的。

摘要：为了预测液体火箭发动机推力室的复合冷却性能,建立了推力室再生冷却通道和超临界氢的三维仿真模型以及推力室内燃气和超临界氢膜的轴对称二维仿真模型。通过边界耦合发展了液体火箭发动机推力室复合冷却流动与传热的数值仿真方法。对航天飞机主发动机推力室内部燃气、超临界冷却膜、室壁和再生冷却剂进行了流动与传热耦合计算仿真研究。研究表明,仿真方法可较好地预测推力室燃气及再生冷却剂的流动和传热,计算得到航天飞机主发动机的燃气侧壁面最高热流密度为129MW/m^2,最高壁温为885K,冷却剂温升为192K,压降为8.8MPa,结果与已有数据吻合较好。模型和仿真方法可用于液体火箭发动机推力室冷却系统传热计算和冷却结构的优化设计。

摘要：为探索催化点火气氢气氧推力器的点火规律和相关性能,设计并搭建了1N催化点火气氢气氧推力器试验系统,进行了冷热试试验。试验成功实现了不同工况下的多次催化点火。结果表明:供给氧氢混合比控制在100时,推力器预燃室产生的点火温度为700℃,能够满足燃烧室点火要求;催化剂面积体积比对催化氢氧点火具有决定性影响,采用面积体积比大的催化载体可以实现常温(8℃)下的催化点火;另外,试验中氢氧燃烧产生的高温和试验结束后推力器内残留的液态水也对催化组件提出了一定的耐温性和防水性要求。

摘要：为了了解优化设计的塞式喷管的性能及燃气流动中热力学参数变化对性能的影响 ,对比钟型喷管与塞式喷管的高度特性 ,从曲线坐标下的三维平均雷诺N S方程和Euler方程出发 ,采用LU时间隐式格式、MUSCL空间离散方法 ,发展了模拟塞式喷管三维流场的数值程序 .计算了从喉部圆转方内喷管的性能 ,比较了冻结和变化热力学参数对塞式喷管性能的影响及塞式喷管与相同面积比钟型喷管的高度特性曲线 .

摘要：提出了带有刻痕的铝膜隔板及其组件的设计方法,对铝膜隔板结构进行设计数值分析和试验研究。对不同厚度和刻痕深度的铝膜隔板进行了耐压和破裂试验,并对试验结果进行了分析。研究表明,带有支架的铝膜隔板具有第一脉冲耐压,第二脉冲破裂的特性,能满足脉冲发动机隔板的要求。隔板的刻痕中心处为应变最大区域,二脉冲时铝膜隔板从中间薄弱处破裂爆开,满足定向破裂的要求。数值计算和试验都表明,刻痕处的隔板厚度一定时,二脉冲破裂压强随着隔板厚度增加而增加,而刻痕处的隔板厚度对二脉冲破裂压强大小起着决定性的作用。

摘要：以气氢/气氧为推进剂,对三单元直排塞式喷管发动机进行了热试实验和数值模拟研究.介绍了实验系统及实验发动机主要零部件的结构和设计参数,给出了实验参数测量结果、实验照片和数据分析.数值模拟研究了塞式喷管的流场特点,数值预示了实验塞式喷管发动机的高度特性曲线.无再生冷却塞式喷管发动机采用耐烧蚀材料钨渗铜加工内喷管和燃烧室内衬,碳钢材料加工塞锥.使用爆震波点火器点燃多个单元推力室,成功进行了热试实验.在2个压比下获得了塞式喷管性能数据,实验表明,塞式喷管具有良好的高度补偿能力和较高的喷管效率.在CNPR=50附近,效率达到92%~93.5%;在CNPR=350附近,效率达到95%~96%.预计在设计点的效率不低于98%.

摘要：从冷流实验和数值模拟两方面对瓦状塞式喷管和钟型喷管的性能进行了对比研究。实验获得了集气室压强、发动机推力和环境压强等参数,得出了喷管效率的高度特性曲线。数值计算了三个实验喷管的性能,数值模拟结果与实验数据吻合较好。实验和数值模拟均表明瓦状塞式喷管相对钟型喷管具有良好的高度补偿能力;以简化的直线塞锥代替按照理想膨胀特征线法设计的型面塞锥会带来较大的性能损失;瓦状塞式喷管具有较高的性能,可以成为未来工程应用的选择方案。

摘要：针对装配预紧力载荷容易导致双脉冲固体火箭发动机陶瓷隔板破坏的问题,利用ANSYS软件建立了陶瓷隔板组件的平面轴对称有限元模型,分析了陶瓷隔板与其支撑紧固件之间的相互作用。认为陶瓷隔板与紧固件之间接触压力引起的翘曲变形是引起破坏的直接因素,发现等厚度设计形式的陶瓷隔板对预紧载荷的承受能力不足,难以保证其安全装配。计算分析了各结构设计参数对提高陶瓷隔板预紧载荷承受能力的影响,发现修改紧固件结构成效不理想,较合理的方法是优化陶瓷隔板的设计形式,提高其预紧力载荷承载能力的同时兼顾较好的易碎性。