86、火箭弹射座椅尾焰影响与电磁阀泄漏分析研究

火箭弹射座椅尾焰影响与电磁阀泄漏分析研究

1. 火箭弹射座椅尾焰模拟研究

1.1 状态与辅助方程

在研究火箭弹射座椅尾焰时，涉及到一些重要的状态方程和辅助方程：
- (p = (\gamma -1)(E - \frac{1}{2}\rho (u^2 + v^2 + w^2)))
- (h = E + \frac{p}{\rho} = \frac{\gamma}{(\gamma -1)}\frac{p}{\rho} + \frac{1}{2}(u^2 + v^2 + w^2))
- (c^2 = (\gamma -1)(h - \frac{1}{2}(u^2 + v^2 + w^2)))

其中，(\rho) 为气体密度，(E) 为气体总能量，(u)、(v)、(w) 分别为气体沿 (x)、(y)、(z) 方向的速度分量，(p) 为气体压力，(\gamma) 为比热比，(h) 为气体焓值，(c) 为当地声速。

1.2 湍流模型

固体火箭发动机尾喷流场存在复杂的湍流。在求解湍流数值模拟时，主要方法是对其流动提出相应假设，以建立各物理量与时间平均流场的关系。解决湍流问题的关键在于考虑脉动对平均湍流运动的影响，使湍流平均运动方程封闭。常用的湍流模型根据所使用的微分方程数量可分为零方程模型、一方程模型和二方程模型。各种湍流模型都不能全面系统地解释湍流的本质，都有一定的适用范围。

座椅火箭发动机的排气火焰流场是典型的湍流。在几种涡粘性湍流模型中，基于标准 (k - \varepsilon) 二方程模型发展而来的 Realizable (k - \varepsilon) 湍流模型适用于广泛的流动类型。