张 正，李 冬，张 木，陈 皓

（中国运载火箭技术研究院，北京，100076）

筒口流场及其对发动机水下点火影响的数值模拟

张 正，李 冬，张 木，陈 皓

（中国运载火箭技术研究院，北京，100076）

研究了导弹水下发射时筒口流场特性，并就筒口流场对发动机水下点火初期的影响进行了分析。采用Mixture多相流模型和RNG湍流模型以及动网格技术，求解了不同工况下二维轴对称筒口流场及发动机喷流流场。计算结果表明，水深越大，筒口气泡断裂越早；燃气发生器熄火时，弹底离筒口越远，气泡断裂对发动机影响越小；燃气发生器延迟熄火，有利于发动机喷流的建立。

潜射导弹；筒口气泡；水下点火；数值模拟

0 引 言

采用水下点火发射的潜射导弹，可以及时对导弹的水中弹道和姿态进行控制，提高导弹在水中运动的稳定性，并获得有利的出水姿态，从而增强潜射导弹的实战能力[1,2]。但是，由于水的巨大惯性，导弹发动机若直接在水环境中点火，则在发动机喷流建立初期，高速流动的气流会受到水的阻碍，导致喷管内压强过高，从而威胁发动机工作安全性[3]。

潜射导弹通过在弹底离开发射筒口一定距离处点火发射，可以利用从发射筒内溢出并附着在弹尾的燃气泡，作为发动机喷流建立初期燃气的受纳空间，从而减轻发动机直接在水中点火所造成的冲击，提高发动机工作安全性。因此，水下发射与水下点火技术，越来越受到重视。

针对潜射导弹水下发射筒口流场特性，以及导弹发动机水下点火时喷流的建立过程，很多学者都做了大量的研究工作[4～9]。……