曹　奔，黄贞益，牛亚然，谢玲玲，郑学斌

(1.中国科学院上海硅酸盐研究所特种无机涂层重点实验室，上海　200050；2.安徽工业大学 冶金工程学院，安徽 马鞍山　243002)



高温防护涂层对燃气舵瞬态绕流场影响的模拟研究

曹奔1,2，黄贞益2，牛亚然1，谢玲玲1,2，郑学斌1

(1.中国科学院上海硅酸盐研究所特种无机涂层重点实验室，上海200050；2.安徽工业大学 冶金工程学院，安徽 马鞍山243002)

摘 要:采用流体计算软件Fluent研究了等离子体喷涂不同厚度的ZrO2涂层和W涂层对燃气舵瞬态绕流压力场和速度场的影响。结果表明,燃气舵前缘为激波最强烈位置,此处压力值达到最大,但速度值降至最低。燃气流受燃气舵形状的扰动在其前缘边缘和后缘处形成膨胀波,压力大幅突降,速度显著增大。为了提高燃气舵抵抗激波能力,需增加ZrO2涂层和W涂层厚度,但膨胀波强度有所增强。计算结果对探究添加等离子体喷涂涂层后燃气舵的防护有一定意义。

关键词:燃气舵;等离子体喷涂;绕流场;数值计算

0引言

燃气舵系统是工作于高温(1 600～2 400 K)、超声速(马赫数为2～4)[1]导弹燃气喷流中的特殊翼，广泛用于空空导弹和垂直发射导弹进行推力矢量控制[2]。为了使燃气舵不至于在燃气流冲击下变形和破坏，其表面可添加等离子体喷涂高温防护涂层以提高其抗烧蚀和耐冲刷能力。但添加涂层后使得燃气舵附近流场的流动细节也随之发生改变，为了更好地了解流场中燃气舵的行为，对燃气舵附近流场的特性进行研究十分必要。……