热水火箭发动机喷管内流场数值模拟*

为了更好地了解热水火箭发动机的工作特性，建立了热水火箭发动机喷管流动的数值计算模型，并通过算例进行验证。通过对发动机喷管内部流场的研究，发现收敛段中压力首先降到初始温度对应的饱和压强，然后继续降低，并且在喉部的位置开始发生相变，从而使流动变为气液两相流，而且喷管出口处气相体积分数高达99%以上；由于变声速的原因，可以使两相流的流动在喉部之后达到超声速；把喷管的流动分为三个过程:单向流动过程、降压闪蒸过程和膨胀加速过程，与常规的化学能火箭发动机相比有类似性，但是由于闪蒸相变的存在，使其存在一定的复杂性。