一种燃气发生器多级点火性能匹配性仿真计算方法技术

本发明专利技术公开了一种燃气发生器多级点火性能匹配性仿真计算方法，包括：根据待求解燃气发生器的参数，构建n+5维向量：确定n+5维向量的微分表达形式，并构建常微分方程组；采用自适应步长的Runge‑Kutta计算方法，对常微分方程组进行求解，得到各推进剂燃烧掉的肉厚、燃烧室压强、喉部半径、质量流率随发动机工作时间变化的曲线。本发明专利技术能够对多种推进剂(包含发动机主装药和点火药)共同燃烧情况下，进行精确的内弹道仿真计算。

A simulation calculation method of multi-stage ignition performance matching of gas generator

【技术实现步骤摘要】
一种燃气发生器多级点火性能匹配性仿真计算方法
本专利技术属于固体火箭发动机
，尤其涉及一种燃气发生器多级点火性能匹配性仿真计算方法。
技术介绍
目前单种推进剂和双推进剂内弹道计算方法已经很成熟，并且得到了广泛的应用，而多推进剂的内弹道计算方法还没有。对于有些燃气发射器，对初始的推力或者冲量要求比较精确的，这部分工作状态与引燃组件中的点火药有很大的关系，用传统的单推进剂或双推进剂内弹道计算方法已经无法满足计算需求。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种燃气发生器多级点火性能匹配性仿真计算方法，能够对多种推进剂(包含发动机主装药和点火药)共同燃烧情况下，进行精确的内弹道仿真计算。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种燃气发生器多级点火性能匹配性仿真计算方法，包括：根据待求解燃气发生器的参数，构建n+5维向量：x＝(w1,w2,…,wn,p,Rt,mt,If,Ip)T···(1)其中，n表示推进剂的种类数量，w1～wn表示各推进剂燃烧掉的肉厚，p表示燃烧室压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气发生器多级点火性能匹配性仿真计算方法，其特征在于，包括：/n根据待求解燃气发生器的参数，构建n+5维向量：/nx＝(w

【技术特征摘要】
1.一种燃气发生器多级点火性能匹配性仿真计算方法，其特征在于，包括：
根据待求解燃气发生器的参数，构建n+5维向量：
x＝(w1,w2,…,wn,p,Rt,mt,If,Ip)T…(1)
其中，n表示推进剂的种类数量，w1～wn表示各推进剂燃烧掉的肉厚，p表示燃烧室压强，Rt表示喷管喉部半径，mt表示喷管喉部流出质量，If表示推力冲量，Ip表示压强冲量；
确定公式(1)的微分表达形式：



其中，t表示工作时间，r1～rn表示各推进剂燃速，表示燃烧室压强变化率，ek表示喷管喉部烧蚀率，表示喷管喉部质量流率，f表示推力，p表示燃烧室压强；
根据式(2)构建常微分方程组：



其中，x0表示初始时刻t0燃气发生器的各参数的初始值；
采用自适应步长的Runge-Kutta计算方法，对式(3)进行求解，得到各推进剂燃烧掉的肉厚、燃烧室压强、喉部半径、质量流率随发动机工作时间变化的曲线。


2.根据权利要求1所述的燃气发生器多级点火性能匹配性仿真计算方法，其特征在于，各推进剂燃烧掉的肉厚的初始值、喷管喉部流出质量的初始值、推力冲量的初始值、压强冲量的初始值均为零。


3.根据权利要求1所述的燃气发生器多级点火性能匹配性仿真计算方法，其特征在于，



其中，aTi表示第i个推进剂温度敏感系数，T表示推进剂初始温度，T0表示推进剂初始温度的参考温度，ai表示各推进剂的燃速系数，ni表示各推进剂的压强指数，i＝1,2,…,n。


4.根据权利要求3所述的燃气发生器多级点火性能匹配性仿真计算方法，其特征在于，



其中，表示喷管流量修正系数，p表示燃烧室压强，At表示喉部面积...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，毛成立，张海波，娄永春，尹胜杰，阳洁，张鲁，张峪，王昌茂，韩富强，纪晓婷，陈俊，王蓬勃，方冰，徐秋丽，乌日娜，王一奇，王伟良，
申请(专利权)人：上海新力动力设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31