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固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱结构完整性分析
1
作者
刘强
史林
+1 位作者
那旭东
隗镔
《固体火箭技术》
北大核心
2025年第5期672-679,共8页
无喷管助推器药柱结构完整性分析是整体式固体火箭冲压发动机研制的重要一环。为研究无喷管药柱在温度和压力载荷作用下的力学响应,采用三维线性黏弹性有限元模型,对某型号固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱在0℃环境下进行结构完整...
无喷管助推器药柱结构完整性分析是整体式固体火箭冲压发动机研制的重要一环。为研究无喷管药柱在温度和压力载荷作用下的力学响应,采用三维线性黏弹性有限元模型,对某型号固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱在0℃环境下进行结构完整性分析,并通过CT检测和点火试验验证了仿真结果。结果表明:在温度载荷作用下,三维模型比二维模型计算结果更加准确,药柱头部无需设计应力释放结构就能满足药柱结构完整性的要求;药柱Mises应力在高低燃速界面产生间断;药柱最危险区域位于低燃速药柱内表面;内压载荷作用下,药柱尾端面出现被挤出的现象,最危险区域位于低燃速药柱与背面绝热层凸台连接处;温度和压力联合载荷作用下,最危险区域位于高燃速药柱内表面。该研究结果可为其他型号无喷管发动机的设计提供一定的参考价值。
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关键词
固体火箭冲压发动机
有限元
无喷管
药柱结构完整性
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职称材料
固化降温过程中无喷管助推器药柱结构完整性分析
2
作者
隗镔
刘强
+1 位作者
那旭东
刘珏
《航空兵器》
北大核心
2025年第2期121-127,共7页
为准确评估固化降温过程中固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱的结构完整性水平,利用有限元软件计算分析了某固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱在温度线性降低的均匀温度场与考虑无喷管助推器与环境的对流换热的非均匀温度场下的结...
为准确评估固化降温过程中固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱的结构完整性水平,利用有限元软件计算分析了某固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱在温度线性降低的均匀温度场与考虑无喷管助推器与环境的对流换热的非均匀温度场下的结构完整性,并将有限元计算结果与试验CT测量结果进行对比验证。结果表明,药柱在均匀温度场下安全系数为2.88,在不均匀温度场下安全系数为2.53,最危险位置皆位于低燃速药柱上。非均匀温度场下仿真计算结果更贴近试验测量结果,对无喷管助推器药柱进行完整性分析时考虑温度场的不均匀性十分必要。
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关键词
无喷管助推器
药柱
结构完整性
不均匀温度场
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职称材料
超临界RP-3在Kagome点阵填充冷却通道内流动传热特性
3
作者
万鸿宇
胡建新
徐熠熠
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期701-710,共10页
针对新一代超燃冲压发动机的换热需求,以超临界RP-3航空煤油为冷却剂,选用Kagome型点阵填充的冷却通道,通过数值模拟研究Kagome设置数量、流速及压强对流体流动、传热及压降特性的影响。结果表明,与光滑通道相比,给定工况下,增加Kagome...
针对新一代超燃冲压发动机的换热需求,以超临界RP-3航空煤油为冷却剂,选用Kagome型点阵填充的冷却通道,通过数值模拟研究Kagome设置数量、流速及压强对流体流动、传热及压降特性的影响。结果表明,与光滑通道相比,给定工况下,增加Kagome数量可降低下壁面温度最多至40%,努塞尔数最高可达光滑通道的4.243倍;增大流速,Kagome通道的传热系数随之提高,同时也会产生传热恶化现象。在流动特性方面,流体冲击Kagome点阵产生旋涡及尾迹可以强化换热;肋柱导致通道截面积收缩,使得流速上升,也有利于换热;提高流速、增加Kagome数量会导致压强损失变大。
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关键词
超燃冲压发动机
主动冷却
Kagome点阵
对流传热
流动特性
压强损失
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职称材料
题名
固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱结构完整性分析
1
作者
刘强
史林
那旭东
隗镔
机构
湖南宏大日晟航天动力技术有限公司
国防科技大学空天科学学院
出处
《固体火箭技术》
北大核心
2025年第5期672-679,共8页
文摘
无喷管助推器药柱结构完整性分析是整体式固体火箭冲压发动机研制的重要一环。为研究无喷管药柱在温度和压力载荷作用下的力学响应,采用三维线性黏弹性有限元模型,对某型号固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱在0℃环境下进行结构完整性分析,并通过CT检测和点火试验验证了仿真结果。结果表明:在温度载荷作用下,三维模型比二维模型计算结果更加准确,药柱头部无需设计应力释放结构就能满足药柱结构完整性的要求;药柱Mises应力在高低燃速界面产生间断;药柱最危险区域位于低燃速药柱内表面;内压载荷作用下,药柱尾端面出现被挤出的现象,最危险区域位于低燃速药柱与背面绝热层凸台连接处;温度和压力联合载荷作用下,最危险区域位于高燃速药柱内表面。该研究结果可为其他型号无喷管发动机的设计提供一定的参考价值。
关键词
固体火箭冲压发动机
有限元
无喷管
药柱结构完整性
Keywords
solid rocket ramjet
finite element
nozzleless booster
structural integrity of grain
分类号
V435 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
固化降温过程中无喷管助推器药柱结构完整性分析
2
作者
隗镔
刘强
那旭东
刘珏
机构
湖南宏大日晟航天动力技术有限公司
国防科技大学空天科学学院
出处
《航空兵器》
北大核心
2025年第2期121-127,共7页
文摘
为准确评估固化降温过程中固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱的结构完整性水平,利用有限元软件计算分析了某固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱在温度线性降低的均匀温度场与考虑无喷管助推器与环境的对流换热的非均匀温度场下的结构完整性,并将有限元计算结果与试验CT测量结果进行对比验证。结果表明,药柱在均匀温度场下安全系数为2.88,在不均匀温度场下安全系数为2.53,最危险位置皆位于低燃速药柱上。非均匀温度场下仿真计算结果更贴近试验测量结果,对无喷管助推器药柱进行完整性分析时考虑温度场的不均匀性十分必要。
关键词
无喷管助推器
药柱
结构完整性
不均匀温度场
Keywords
nozzleless booster
grain
structural integrity
uniform temperature field
分类号
TJ760 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
V435 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
超临界RP-3在Kagome点阵填充冷却通道内流动传热特性
3
作者
万鸿宇
胡建新
徐熠熠
机构
湖南宏大日晟航天动力技术有限公司
湘潭大学机械工程与力学学院
出处
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期701-710,共10页
基金
湖南省教育厅科学研究项目(07KZ|KZ08104)。
文摘
针对新一代超燃冲压发动机的换热需求,以超临界RP-3航空煤油为冷却剂,选用Kagome型点阵填充的冷却通道,通过数值模拟研究Kagome设置数量、流速及压强对流体流动、传热及压降特性的影响。结果表明,与光滑通道相比,给定工况下,增加Kagome数量可降低下壁面温度最多至40%,努塞尔数最高可达光滑通道的4.243倍;增大流速,Kagome通道的传热系数随之提高,同时也会产生传热恶化现象。在流动特性方面,流体冲击Kagome点阵产生旋涡及尾迹可以强化换热;肋柱导致通道截面积收缩,使得流速上升,也有利于换热;提高流速、增加Kagome数量会导致压强损失变大。
关键词
超燃冲压发动机
主动冷却
Kagome点阵
对流传热
流动特性
压强损失
Keywords
scramjet
active cooling
Kagome lattice
convection heat transfer
flow characteristic
pressure loss
分类号
V439 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
固体火箭冲压发动机无喷管助推器药柱结构完整性分析
刘强
史林
那旭东
隗镔
《固体火箭技术》
北大核心
2025
0
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下载PDF
职称材料
2
固化降温过程中无喷管助推器药柱结构完整性分析
隗镔
刘强
那旭东
刘珏
《航空兵器》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
3
超临界RP-3在Kagome点阵填充冷却通道内流动传热特性
万鸿宇
胡建新
徐熠熠
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
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