意外点火时燃气排导系统流场仿真分析
2012-11-15赵贤超
实验流体力学 2012年4期
关键词:系统
赵贤超
(92941部队93分队,辽宁 葫芦岛 125001)
0 引 言
导弹意外点火是一种灾难性的事故,可导致发射装置甚至载舰遭到毁灭性的破坏。为最大限度地降低这种事故带来的危害,在发射装置设计过程中必须确保燃气排导系统能将导弹意外点火时产生的高温有毒燃气安全可靠地排出舱外,以保证发射装置内未点火箱弹以及发射装置和载舰的安全。因此,为确保导弹意外点火后不会对相邻箱弹和发射装置产生不利影响,对整个载舰的安全构成威胁,在发射装置设计时,有必要考虑意外点火情况下燃气排导系统内燃气流场的分布特性。
为研究导弹意外点火时燃气排导系统内燃气流的动态特性,以八隔舱舰载导弹垂直发射装置为例,对导弹意外点火时产生的燃气流场进行计算,对部分排气盖被涨破后的流场进行仿真分析,确定了燃气排导系统在不同时刻的压强载荷特性,为垂直发射装置的设计提供了理论参考。
1 计算模型
1.1 控制方程
导弹点火时,从发动机喷出高温、高速气固两相燃气流。为了简化计算,不考虑燃气中固体颗粒的影响。三维、雷诺平均的Navier-Stokes方程组如下:
质量守恒方程为:

动量守恒方程为:

能量守恒方程为:

方程中,ρ,u,p,E分别为燃气流密度、速度矢量、压力和总能。
以有限体积法为基础,湍流模型采用k-ε二方程模型:

湍流粘性系数为:

1.2 物理模型
采用的模型与美国MK-41垂直发射装置相似。垂直发射装置燃气排导系统由压力室、排气道和排气盖三部分组成。……
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