惠卫华，杨玉磊，马艳杰,于城博，李 猛

(1 西北工业大学固体火箭发动机燃烧、热结构与内流场国防科技重点实验室，西安 710072；2 西安近代化学研究所，西安 710065)

0 引言

弹射是依靠外加动力弹射出筒后导弹发动机点火发射的过程。弹射技术已经日趋成熟，凭借装置简单、机动性强、速度快等优点被各国广泛应用于战略技术导弹的发射、鱼雷发射、地下井发射、陆基机动发射等方面。其中燃气-蒸汽弹射以其燃气-蒸汽温度低、能量利用充分、对导弹烧蚀轻、防热简单、压力变化平稳等优点而备受青睐[1]。

Edquist[2]首先建立了燃气-蒸汽弹射发射过程内弹道数学模型。赵世平[3]研制出了一套用于预估燃气-蒸汽弹射内弹道性能的程序。随着计算流体力学的发展，研究人员开始采用数值仿真技术研究燃气-蒸汽弹射内流场。肖虎斌[4]采用雾化理论研究了冷却水汽化过程。刘伯伟[5]利用真实气体模型模拟集中注水式燃气-蒸汽弹射过程中水蒸汽的状态变化。胡晓磊[6]研究了喷水孔数量、喷水孔直径分别对燃气-蒸汽弹射内弹道的影响，但没有保证注水流量相同。文中采用Mixture多相流模型和汽化模型结合RNGk-ε湍流模型[7]，研究在相同流量条件下，改变孔的数量，不同喷水孔径对汽化速度以及对流场的影响。

1 物理模型和计算方法

1.1 物理模型

燃气-蒸汽弹射系统弯管前几何模型如图1所示，主要包括燃气发生器、一级喷管、导流管、分流管、二级喷管、水室、喷水孔和连接管。燃气经过一级喷管部分进入二级喷管，剩余部分经过分流管进入水室挤压冷却水进入二级喷管与燃气混合。……