含铝固体燃料冲压发动机工作性能分析

作者：张宁; 史金光^*; 王中原; 马晔璇

来源：推进技术, 2022, 43(06): 54-62.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.200781

• 固体燃料冲压发动机
• 含铝推进剂
• 燃面退移速率
• 推力
• 比冲

为探究含铝固体燃料冲压发动机的燃烧特性和工作性能，基于纳米铝颗粒和端羟基聚丁二烯（HTPB）的混合固体燃料，采用雷诺转捩模型、颗粒表面反应模型和涡概念耗散模型，建立了二维两相湍流燃烧模型；数值计算分析了含铝固体燃料冲压发动机内流场，以及不同含铝质量分数和粒径下的燃面退移速率、推力与比冲。结果表明：发动机的进气条件对颗粒相的燃烧与运动起主导作用；与纯HTPB推进剂相比，添加质量分数为5%的铝颗粒能够提高补燃室压强和温度，增大燃烧室内高温区面积，可使推进剂平均燃面退移速率提高18.53%，发动机推力提高21.37%，密度比冲提高2.38%，适当增加铝颗粒含量或减小粒径，对提高推进剂燃面退移速率、发动机推力和密度比冲具有积极作用。

• 单位
  北京动力机械研究所; 南京理工大学