固体火箭发动机两相流计算模型分析与比较

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固体火箭发动机内流场为两相流场,因此要了解固体火箭发动机的性能,进行两相流分析与研究是必要的,本文重点研究了气固两相流给发动机内流场带来的影响。本文采用固定轨道模型和随机轨道模型对同一种固体火箭发动机进行数值计算,发现固定轨道模型的计算结果中喷管壁面附近出现了实际并不存在的“无颗粒区”,随机轨道模型的计算结果中“无颗粒区”较固定轨道模型的“无颗粒区”小。本文采用标准k-ε模型、Realizable k-ε模型、RNG k-ε模型对同一喷管进行数值计算,结果表明不论是改变两相流中颗粒的质量流量、颗粒的直径还是改变喷管入口条件,标准k-ε模型都适用于此喷管两相流的计算,Realizable k-ε模型只适用于此喷管纯气相流的计算。本文采用颗粒轨道模型和拟流体模型对同一种喷管进行数值计算,发现拟流体模型中气固两相耦合更为密切,计算结果比颗粒轨道模型更接近实际情况,并能得到连续的颗粒相速度和浓度的空间分布。
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