颗粒冲刷条件对绝热材料烧蚀过程的影响研究

颗粒冲刷条件下绝热材料的烧蚀是受诸多因素影响的强瞬态过程,此过程中绝热层表面的推移和局部两相流的冲刷参数是相互影响并实时变化的。基于高过载地面模拟试验发动机,通过改变绝热层与发动机收敛聚集段出口之间的相对位置L,开展了不同两相流初始冲刷参数对烧蚀过程及最终烧蚀结果影响的试验研究(试验1、2),并结合数值模拟分析了试验过程。研究结果表明,两相流冲刷参数变化对绝热层的烧蚀过程和烧蚀后最终形貌影响极大,烧蚀过程中,随着绝热层表面局部冲刷参数趋于恶劣,烧蚀形成的凹坑不断变深、变窄,颗粒对炭化层的破坏作用更加强烈;通过计算绝热层推移型面上颗粒冲刷参数的分布及二次聚集效果,得出形貌变化与绝热材料表面冲蚀条件变化之间有较强的相互作用,冲蚀条件强烈会引起绝热层表面形成局部凹坑,而烧蚀凹坑变窄、变深又反过来引起颗粒在凹坑内的二次聚集。