固体火箭发动机约束方式对内流场与结构共振影响数值研究

WANG Ge,ZHOU Bocheng, YANG Mingyi, PU Weiqiang,GUAN Ben,YANG Haiwei,YANG Zenan

Journal of Solid Rocket Technology（2023）

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摘要

针对某型固体火箭发动机在地面试车时正常工作而在自由飞行试验中出现燃烧不稳定现象的问题,模拟地面试车和自由飞行条件发动机的外载荷,设计了近似等效的"强约束"和"弱约束"两种约束方式用于评估发动机的工作稳定性.使用ANSYS Workbench商业软件对发动机流场和结构进行建模,在两种结构约束方式下对发动机进行了模态分析与脉冲激励下的双向流固耦合计算.结果表明,不同的约束方式改变了结构的固有频率,可能导致结构振动频率与流场振荡频率一致而发生共振;发动机流场与结构的共振会提升内弹道压力振荡的振幅;模拟自由飞行条件的发动机可能发生流场与结构的共振,而模拟地面试车条件的发动机不会发生共振.

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关键词

solid rocket motor,combustion instability,modal simulation,two-way fluid-solid coupling

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