某型号运载火箭底部热环境研究

【作者】 杨弘桢； 徐旭； 陈兵；

【机构】 北京航空航天大学宇航学院宇航推进系；

【摘要】 多喷管火箭底部流动结构复杂,热环境恶劣,本文以某型运载火箭为模型,使用课题组自研数值计算平台Hurricane,基于多组分输运NS方程,kω-SST两方程湍流模型,复燃的有限速率化学反应模型,建立了不同飞行高度下的数值计算模型,并将计算结果与试验数据进行对比分析。计算结果表明:低海拔飞行时,火箭羽流互不干扰,底部对流热流来源于自由流的卷吸,并在跨声速时达到峰值。随着海拔的升高,对流热流逐渐降低,热流峰值区域逐渐由底部中心向外侧偏移,并受助推器羽流的影响形成多个高热流区域。在高海拔区域,对流热流来源于羽流相互作用导致的底部回流,并形成第二个热流峰值。本文的预测分析方法对了解多喷管火箭底部热流形成机理与变化有重要的理论意义与工程价值。更多还原