固体火箭发动机内部流动线性稳定性分析

作者：伍飞龙; 熊永亮^*; 王立民; 汪根来

来源：武汉大学学报(工学版), 2021, 54(02): 129-136.

DOI：10.14188/j.1671-8844.2021-02-006

• 固体火箭发动机
• Taylor-Culick流
• 线性稳定性
• 谱方法

以典型固体火箭发动机的简化模型Taylor-Culick流为例,对其内流的线性稳定性方程开展了较为详细的推导与介绍,并给出了相应的数值求解方法。采用谱方法分析了环向波数、轴向距离与雷诺数对局部线性稳定性的影响。计算表明,环向波数从0增加到1时,该波数呈现不稳定特征;当环向波数继续增加时,环向高波数模态会逐渐趋于更稳定状态。此外,轴向距离增加时,流动会变得更不稳定。稳定性分析表明存在一个雷诺数临界值,低于该临界值时流场随雷诺数增加而变得更不稳定,高于该临界值时,内部稳定性特征对雷诺数不敏感。通过计算,还给出了发动机内的流动不稳定发生的频率,可供发动机设计参考。

• 单位
  华中科技大学; 航天学院