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燃烧室中燃气流动的控制方程组

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:燃气在燃烧室内的流动是十分复杂的, 流动边界是装药的燃烧表面和燃烧室的部分或全部内表面, 燃气流动过程与装药的燃烧过程密切相关, 并相互影响。对于含铝推进剂,燃烧产物中含有Al2O3,其熔点为2318K, 沸点为3773K, 在燃烧室工作条件下呈液态, 因此燃烧产物实际上是含有凝聚相和气相的混合物。

燃气在燃烧室内的流动是十分复杂的, 流动边界是装药的燃烧表面和燃烧室的部分或全部内表面, 燃气流动过程与装药的燃烧过程密切相关, 并相互影响。 一方面, 装药的燃烧表面是燃气的生成源, 不断生成新的燃气加入装药通道; 另一方面, 装药燃烧表面在燃烧过程中以一定的燃烧速度沿其内法线方向不断退移, 使装药通道的截面积逐渐扩大, 退移速度(即装药燃烧速度) 与燃气的流动参数 (如压强、 流速等) 和发动机工作条件 (如初温、 加速度载荷、压强随时间的变化率等) 密切相关。对于含铝推进剂,燃烧产物中含有Al2O3,其熔点为2318K, 沸点为3773K, 在燃烧室工作条件下呈液态, 因此燃烧产物实际上是含有凝聚相和气相的混合物。

从气体动力学的观点看, 燃气在燃烧室中的流动有以下特点:

(1) 流动是推进剂燃烧产物不断加入的质量添加流动。

(2) 燃气流动过程中伴随着通道截面积的不断增大, 是非定常流动, 即随时间变化。

(3) 流动通道截面形状复杂, 有时沿流动方向发生急剧变化, 一般为三维流动。

(4) 推进剂中含金属燃料时, 通常为燃烧产物的多相流动。

(5) 燃气的流动过程与推进剂燃烧过程耦合在一起相互作用、 相互影响, 是一种含化学反应的复杂流动。

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