杨 桦，姜 毅，陶倩楠，张曼曼，黄阳阳

(北京理工大学 宇航学院，北京 100081)

0 引言

固体火箭发动机作为一种高性能动力装置具有结构简单、可靠性强、使用方便等诸多优点，被广泛用于火箭、导弹的发射和推进。由于固体火箭发动机在工作过程中燃烧室内的推进剂燃烧不充分，未燃烧完全的燃气排出后与空气接触产生二次燃烧，使尾焰流场更加复杂，进而影响安全范围的确定以及隔热、排导装置的合理设计。

为模拟真实的燃气流场，研究者们发展了关于多种不同推进剂组分的化学反应理论，以研究尾焰流场复燃现象。黄振宇等[1]研究了基于非平衡化学反应流动的火箭燃气流场，发现化学反应集中在混合层内。姜毅等[2]根据基于一维等熵流动获得的喷管出口参数和燃气组分含量，列写组分输运方程，考虑化学反应动力过程，计算得出了复燃尾喷焰流场的结构。马艳丽等[3]采用有限速率化学反应模型模拟了燃气射流对发射平台的热冲击和动力冲击效应，发现平台离发动机喷口距离不同时压力分布变化不大，发射平台越远，平台上温度变化越小。贺卫东等[4]基于9组分10计算反应的H2/CO氧化反应体系分析了不同海拔高度下发射时燃气射流对地面及发射装置的影响，研究发现，发射海拔增加，射流速度降低，欠膨胀度增加，温度升高。

本文借助计算流体力学技术对燃气导流器流场进行数值模拟，将模拟发射过程中燃气化学反应的方法应用于实际的流场分析，参考文献[5]把基元反应总数量为20的C—H—O—N化学反应体系引入流场计算过程中，对发射过程中安全范围的确定及导流器的合理设计有着重要的参考意义。……