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摘要为了满足火箭武器的远程化发展要求，在固体推进剂中采用高能材料得到了普遍的应用。在推进剂中加铝粉以后，其比冲得到了较为明显的提高，随之而来的两相流动对固体火箭发动机的内弹道产生了较为明显的影响。为了更好的预示固体火箭发动机的内弹道性能，我们有必要引进两相流动模型。相较于一文内弹道，零文内弹道将发动机内部参数看做平均值，使得计算模型得到简化。将一文内弹道模型与零文内弹道模型计算结果进行比较，可发现零位内弹道模型满足计算精度。因此，采用零位内弹道模型进行编程，对固体火箭发动机内弹道性能进行预示，可满足精度要求。27617
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关键词 零文内弹道 固体推进剂 两相流动 编程计算
毕业论文设计说明书外文摘要
Title A Computer Program to Calculate and Analyze the Two-phase Internal Ballistics of SRM
Abstract
In order to meet the requirements of long-range rocket development, high energy materials have been widely used in solid propellant. After adding aluminum powder in solid propellant, its specific impulse has improved a lot. It produces two-phase flow which has a significant influence on SRM internal ballistics. In order to predict the SRM internal ballistics more accurate, it is necessary for us to introduce two-phase flow model. Compared with one-dimensional two-phase internal ballistics ,zero-dimensional internal ballistics parameters will be regarded as mean value in SRM, thus simplified the calculation model. The one-dimensional internal ballistics calculation results and zero-dimensional internal ballistics calculation results are compared ,we can find that one-dimensional internal ballistics model meet with the calculation precision. Thus ,using zero-dimensional internal ballistics to programming to predict the internal ballistics performance is reasonable.
Keywords one-dimensional internal ballistics solid propellant two-phase flow programming
目 次
1 引言 1
1.1 固体火箭发动机两相内弹道概述 1
1.2 两相零文内弹道 2
1.3 内弹道模型比较 4
2 零文两相内弹道模型的建立及相关参数计算 6
2.1 压强-时间微分方程的建立 6
2.2 四阶龙格-库塔法介绍 7
2.3 固体推进剂装药的相关几何参数计算 7
2.4 固体火箭推进剂的侵蚀效应 13
2.5 两相特性参数的求解 15
3 内弹道程序的编制 17
3.1 编程语言介绍 17
3.2 两相内弹道程序功能介绍 17
3.3 计算步骤 18
3.4 推力计算 25
3.5 速度计算 25
4 固体火箭发动机实例计算 28
结 论 33
致 谢 34
参 考 文 献 35
附录A 内弹道程序源代码 36
附录B 软件界面图 50
1 引言
1.1 固体火箭发动机两相内弹道概述
现代武器的发展对火箭武器提出了新的要求，其中一个重要的发展方向就是提高火箭武器的射程，以达到远程打击敌人的目的 [1]。远程化是火箭武器的一个重要的发展方向，在不减少火箭武器的威力情况下，优化火箭武器的气动外形以及研制高能推进剂是两个重要的方法。为了提高固体火箭的射程，我们可以提高推进剂的比冲，在不研制新型推进剂的前提下，对现有推进剂进行改良是一个重要的途径。对现有推进剂进行改良的主要方法是在推进剂中添加黑索金、铝粉等。这能显著的提高推进剂的比冲，进而达到远程化的战术要求，但也随之带来了一系列的问题。在推进剂中添加铝粉以后，两相流动效应随之增强，对内弹道的计算也带来相应的影响，如果我们不考虑两相流动带来的影响，可能会加大计算的误差。固体火箭发动机燃气中凝聚相的增加，若再采用纯气相质量流率公式来计算固体火箭发动机的质量流率显然是不合适的，会带来较大的计算误差。为了使计算结果更加准确，我们在计算内弹道是采用两相内弹道模型，这样可以提高数据的准确性。
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