二次燃燒對(duì)燃?xì)鈴椛鋬?nèi)彈道影響三維數(shù)值研究

胡曉磊,郭佳肄,李仁鳳,劉 濤,高煜堃

(1.安徽工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,安徽 馬鞍山 243002;2.鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 航空工程學(xué)院,河南 鄭州 450046)

燃?xì)鈴椛渚哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便和便于模塊化設(shè)計(jì)等特點(diǎn),在航天發(fā)射和燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。近些年來(lái),隨著低溫固體推進(jìn)劑的發(fā)展,二次燃燒現(xiàn)象在航天發(fā)射固體推進(jìn)劑燃燒領(lǐng)域引起越來(lái)越多的關(guān)注,因?yàn)樗苯雨P(guān)系著航天發(fā)射的安全性和隱蔽性[1-2]。

針對(duì)二次燃燒現(xiàn)象,國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了許多研究工作。GOUSKOV等[3]采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)的方法研究了超聲速噴管二次燃燒問(wèn)題,研究表明二次燃燒能夠加速噴管出口處氣體的再次混合和擴(kuò)散現(xiàn)象。GALITSEYSKIY[4]研究了二次燃燒與湍流相互作用機(jī)制。JIANG Yi等[5]研究了燃?xì)庾杂缮淞鞫稳紵龑?duì)平板的沖擊效應(yīng)。開(kāi)放空間的二次燃燒現(xiàn)象研究已經(jīng)取得了豐富的成果,近年來(lái),越來(lái)越多的研究學(xué)者開(kāi)始關(guān)注密閉空間內(nèi)的二次燃燒現(xiàn)象。HAVLUCU等[6]研究了密閉腔室體積變化對(duì)固體推進(jìn)劑二次燃燒的影響,結(jié)果表明,其他條件不變的情況下密閉腔室體積增加44%時(shí),體積增加后的腔室內(nèi)平均壓力比未增加時(shí)降低10%。李仁鳳等[7-8]研究了二次燃燒初容室內(nèi)環(huán)形腔和隔板結(jié)構(gòu)對(duì)初容室壓力和溫度載荷的影響,程洪杰等[9-10]研究了導(dǎo)流錐和隔板布置方案對(duì)二次燃燒初容室內(nèi)載荷的影響。上述研究主要偏向于初容室內(nèi)結(jié)構(gòu)對(duì)載荷的影響,采用的多是二維軸對(duì)稱方法,且對(duì)二次燃燒影響彈射內(nèi)彈道的研究較少。為了深入分析二次燃燒對(duì)彈射內(nèi)彈道的影響,獲取更多的流動(dòng)細(xì)節(jié)及其影響內(nèi)在機(jī)制,有必要采用三維數(shù)值模型。本文主要采用三維非穩(wěn)態(tài)雷諾平均Navier-Stokes方程和重整化群湍流模型,研究二次燃燒現(xiàn)象對(duì)彈射內(nèi)彈道的影響規(guī)律。

1 燃?xì)鈴椛淠Ｐ图斑吔鐥l件

1.1 燃?xì)鈴椛湮锢砟Ｐ?/h3>

燃?xì)鈴椛湎到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示,由初容室、導(dǎo)流錐、尾罩、燃?xì)獍l(fā)生器和底座組成。燃?xì)鈴椛湎到y(tǒng)的工作過(guò)程是:低溫藥柱在燃?xì)獍l(fā)生器中燃燒后產(chǎn)生的氣體由燃?xì)獍l(fā)生器噴管噴出,并進(jìn)入初容室;燃?xì)庥龅綄?dǎo)流錐后,在導(dǎo)流錐的引導(dǎo)作用下,氣體向四周擴(kuò)散,并充滿整個(gè)初容室;進(jìn)入初容室的氣體與初容室內(nèi)部的氧氣混合;當(dāng)初容室內(nèi)氣體的壓力達(dá)到推動(dòng)尾罩運(yùn)動(dòng)的力后,尾罩開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng),初容室內(nèi)體積逐漸增加。

圖1 燃?xì)鈴椛湎到y(tǒng)物理模型

1.2 燃?xì)鈴椛淙S雷諾平均Navier-Stokes方程

采用三維非定常雷諾平均Navier-Stokes方程進(jìn)行數(shù)值模擬,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,初容室內(nèi)氣體質(zhì)量守恒方程為

(1)

根據(jù)動(dòng)量守恒定律,初容室內(nèi)氣體動(dòng)量守恒方程為

(2)

根據(jù)能量守恒定律,初容室內(nèi)氣體能量守恒方程為

(3)

式中:ρ,p,E分別為初容室內(nèi)混合氣體的密度、混合氣體壓力和能量,v為初容室內(nèi)燃?xì)獾乃俣?G為因二次燃燒產(chǎn)生的源項(xiàng),t為迭代步長(zhǎng),τ為黏性張量。具體含義參見(jiàn)文獻(xiàn)[11-12]

1.3 二次燃燒模型

根據(jù)前期燃?xì)鈴椛涠S軸對(duì)稱的研究文獻(xiàn)[2,8-9],本文也采用相同的有限速率/渦耗散有限速率模型,模擬初容室內(nèi)燃?xì)馀c空氣的二次燃燒過(guò)程。有限速率/渦耗散模型的計(jì)算主要是由二次反應(yīng)過(guò)程中最小的反應(yīng)速率決定的。在數(shù)值計(jì)算過(guò)程中,分別計(jì)算有限速率模型的反應(yīng)速率和渦耗散的反應(yīng)速率,然后取二者中最小的數(shù)值,該模型在非預(yù)混火焰燃燒中使用較多[13],具體如下。

初容室內(nèi)第r個(gè)二次燃燒有限速率模型為

(4)

式中:Mi,Mj分別表示參加二次燃燒的反應(yīng)物和生成物,N為參加二次燃燒所有組分的個(gè)數(shù),vi,r為參加二次燃燒的反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù),kf,r和kb,r分別為生成反應(yīng)和逆向反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。

渦耗散模型的二次燃燒反應(yīng)速率Ri,r則由k-ε湍流模型[14]的混合時(shí)間尺度k/ε[15]控制,即:

(5)

式中:A和B為常數(shù),數(shù)值分別為4.0和0.5;YR和YP分別為參加化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

參考文獻(xiàn)[2,8-9],本文的多組分二次燃燒模型采用兩步H2-CO-O2燃燒模型,即:

2CO+O2→2CO2
2H2+O2→2H2O

1.4 網(wǎng)格模型和邊界條件

燃?xì)鈴椛浣Y(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示,計(jì)算網(wǎng)格模型見(jiàn)圖2。數(shù)值模擬開(kāi)始時(shí),燃?xì)獍l(fā)生器噴管噴出的燃?xì)膺M(jìn)入初容室,其噴管入口壓力(p)隨時(shí)間變化曲線如圖3所示,燃?xì)獍l(fā)生器穩(wěn)定工作后溫度為1 200 K,燃?xì)獍l(fā)生器噴管入口組分分布如表1所示。初始狀態(tài)下,初容室內(nèi)部氧氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23%,氮?dú)獾馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為77%,初容室內(nèi)溫度和壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)。燃?xì)獍l(fā)生器噴管入口為壓力出口邊界條件,燃?xì)獍l(fā)生器壁面、導(dǎo)流錐、發(fā)射筒壁面和尾罩均為絕熱壁面。

圖2 網(wǎng)格模型

圖3 噴管入口處壓力隨時(shí)間變化曲線

表1 燃燒室組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)

數(shù)值計(jì)算過(guò)程中,初容室內(nèi)尾罩的運(yùn)動(dòng)采用動(dòng)態(tài)分層動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行模擬,網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間的分裂滿足虎克定律[2]。數(shù)值計(jì)算過(guò)程中,控制方程的離散采用有限體積法進(jìn)行空間離散,壓力梯度、動(dòng)量梯度均采用二階迎風(fēng)格式進(jìn)行離散,采用SIMPLE方法對(duì)速度和壓力的耦合進(jìn)行求解。

2 計(jì)算結(jié)果討論

2.1 流場(chǎng)分析

由于燃?xì)膺M(jìn)入初容室后,氣體主要與初容室內(nèi)的氧氣發(fā)生二次燃燒,所以,首先分析初容室內(nèi)氧氣的流動(dòng)規(guī)律。圖4(a)～圖4(d)為0.03～0.12 s 4個(gè)典型時(shí)刻多組分工況下初容室內(nèi)氧氣等值面的變化規(guī)律,圖5(a)～圖5(d)為0.03～0.12 s 4個(gè)典型時(shí)刻二次燃燒工況下初容室內(nèi)氧氣等值面的變化規(guī)律。

圖4 多組分工況初容室內(nèi)氧氣等值面圖

從圖4的氧氣等值面分布云圖可以看出,氧氣在初容室內(nèi)的等值面分布幾乎是光滑面,而且,初容室內(nèi)的氧氣被燃?xì)獍l(fā)生器排出的燃?xì)庵饾u擠壓到燃?xì)獍l(fā)生器周圍。在這里,定義初容室內(nèi)氧氣與燃?xì)獍l(fā)生器排除的燃?xì)饨佑|面為“擠壓面”。由0.03 s時(shí)刻初容室氧氣分布云圖可以看出,從燃?xì)獍l(fā)生器排除的氣體將初容室內(nèi)的氧氣向尾罩方向擠壓,擠壓面如同“面包”形狀。由于從燃?xì)獍l(fā)生器排出的氣體進(jìn)入初容室未與初容室內(nèi)燃?xì)獍l(fā)生燃燒反應(yīng),使得“面包”面下方的氧氣被擠壓到“面包”面上方。在0.06 s時(shí)刻,初容室內(nèi)擠壓面呈現(xiàn)“喇叭口”形狀。對(duì)比喇叭口內(nèi)外的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可以看出喇叭口內(nèi)部氧氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于喇叭口外部。由此可以推斷,燃?xì)獍l(fā)生器周圍仍有大量空氣未與燃?xì)饨佑|。隨著燃?xì)獍l(fā)生器中的燃?xì)膺M(jìn)入初容室的量持續(xù)增加,初容室內(nèi)的燃?xì)庵饾u包圍燃?xì)獍l(fā)生器。由0.09 s和0.12 s時(shí)刻初容室內(nèi)氧氣的質(zhì)量分布可以看出,高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氧氣區(qū)域在燃?xì)獍l(fā)生器上方逐漸減小,直至消耗完?？梢酝茢喑?燃?xì)膺\(yùn)動(dòng)的路徑經(jīng)過(guò)導(dǎo)流的分流后,通過(guò)擠壓初容室底部的氣體沿著初容室壁面向上運(yùn)動(dòng),最后在燃?xì)獍l(fā)生器上方終止。

圖5 二次燃燒工況初容室內(nèi)氧氣等值面圖

從圖5二次燃燒工況下0.03～0.12 s初容室內(nèi)氧氣等值面圖可以看出,與多組分工況一致,燃?xì)獍l(fā)生器排出的燃?xì)鈹D壓初容室內(nèi)氧氣的路徑都是由初容室底部向上,逐漸擠壓初容室內(nèi)空氣,然后逐漸包圍燃?xì)獍l(fā)生器,最后抵達(dá)燃?xì)獍l(fā)生器上方。與多組分工況不同的是,二次燃燒工況下,初容室內(nèi)的擠壓面呈現(xiàn)褶皺狀,尤其是在0.09 s和0.12 s時(shí)刻。這可能是由于初容室內(nèi)燃燒的不均勻?qū)е碌?。同時(shí),對(duì)比圖4和圖5兩種工況的氧氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以初步看出,在0.06 s之后,二次燃燒工況下的初容室內(nèi)氧氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯小于多組分工況。這主要是由于初容室內(nèi)的氧氣參與到二次燃燒反應(yīng)中,被消耗導(dǎo)致。

2.2 初容室內(nèi)組分變化規(guī)律分析

為了定量研究初容室內(nèi)二次燃燒組分質(zhì)量的變化規(guī)律,給出了二次燃燒工況和多組分工況下初容室內(nèi)O2,CO,CO2,H2,H2O平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律,如圖6～圖8所示。其中圖6為初容室內(nèi)二次燃燒工況和多組分工況下O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化曲線,圖7是初容室內(nèi)二次燃燒工況和多組分工況下CO和CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化曲線,圖8是初容室內(nèi)二次燃燒工況和多組分工況下H2和H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化曲線。

圖6 O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化曲線

圖7 CO和CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化曲線

圖8 H2和H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化曲線

由圖6可以看出,含有二次燃燒的工況在0.22 s左右O2已經(jīng)消耗完;而在多組分工況中,O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0.23逐漸減少,最后趨于0.025附近。由此可見(jiàn),初容室內(nèi)的二次燃燒過(guò)程發(fā)生在0～0.22 s之內(nèi)。從二次燃燒氧氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)曲線可以看出,初容室內(nèi)二次燃燒的曲線下降的斜率很大,可以推測(cè)初容室內(nèi)二次燃燒的過(guò)程非常迅速。

由圖7可以看出,二次燃燒工況下,CO的質(zhì)量先升高,再下降,然后再升高,最后維持在0.5附近。根據(jù)二次燃燒反應(yīng)過(guò)程(2CO+O2→ 2CO2),可以看出,CO曲線先升高再下降。這可能是由于剛開(kāi)始進(jìn)入初容室內(nèi)的CO與空氣的接觸面較小,導(dǎo)致燃?xì)獍l(fā)生器噴出的CO氣體未完全參加二次燃燒,因而初容室內(nèi)的CO質(zhì)量分?jǐn)?shù)是增加的。然而,隨著CO與空氣的接觸面增大,參加二次燃燒的CO隨之增加,大量的CO氣體參加二次燃燒過(guò)程,因此初容室內(nèi)的CO氣體質(zhì)量分?jǐn)?shù)開(kāi)始下降。與此同時(shí),初容室內(nèi)CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸升高,這主要是由于二次燃燒反應(yīng)產(chǎn)生了燃燒產(chǎn)物CO2。在0.23 s之后,CO質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加的速度逐漸加快,CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)開(kāi)始逐漸下降。根據(jù)圖6可知,此時(shí)二次燃燒基本結(jié)束,CO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加主要是由于燃?xì)獍l(fā)生器持續(xù)向初容室內(nèi)噴入CO造成的。從燃?xì)獍l(fā)生器噴出的CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為0.002,進(jìn)入初容室后,受到其他高質(zhì)量分?jǐn)?shù)氣體的稀釋,CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)在初容室內(nèi)的占比逐漸下降。從多組分工況曲線來(lái)看,初容室內(nèi)CO質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0～0.2 s之間先升高,在0.2 s之后下降,最后維持在0.06附近。這是由于在0～0.2 s時(shí)間內(nèi),原來(lái)沒(méi)有CO的初容室內(nèi)逐漸充滿CO氣體,因此CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增加。隨著燃?xì)獍l(fā)生器噴出的N2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,初容室內(nèi)CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸開(kāi)始下降,而CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化較小,一直維持在0.02附近。

圖8為初容室內(nèi)H2和H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化曲線。從二次燃燒工況H2和H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)可以看出,在0.2 s之后,初容室內(nèi)的H2質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加較少,表明這段時(shí)間內(nèi),H2主要在參與二次燃燒反應(yīng)。在0.2 s之后H2質(zhì)量分?jǐn)?shù)開(kāi)始逐漸增加,最后趨于0.04左右。結(jié)合圖6可知,這段時(shí)間H2的增加,主要是由于二次燃燒結(jié)束,燃?xì)獍l(fā)生器繼續(xù)向初容室內(nèi)噴H2造成的。二次燃燒工況下H2O的變化趨勢(shì)是先增加后減小,最后趨于0.025左右。其變化原因與H2的變化原因一致。而多組分工況下,H2和H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增加,這主要是因?yàn)槎嘟M分工況下,由燃?xì)獍l(fā)生器噴入的H2和H2O并未參與二次燃燒反應(yīng),因此,初容室內(nèi)的H2和H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增加,而H2質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.2 s之后下降的原因與CO質(zhì)量分?jǐn)?shù)類似,可能是由于燃?xì)獍l(fā)生器噴入N2的增加導(dǎo)致的。

2.3 彈射內(nèi)彈道變化規(guī)律分析

圖9～圖11為二次燃燒工況、多組分工況與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)彈道參數(shù)的對(duì)比。

圖9 加速度變化曲線

圖10 速度變化曲線

圖11 位移變化曲線

從圖中可以看出,二次燃燒工況下的飛行器加速度、速度和位移曲線與文獻(xiàn)[2,8-9]中的實(shí)驗(yàn)曲線吻合較好,而多組分工況下的彈射加速度、速度和位移曲線與文獻(xiàn)相差較大。多組分工況下彈射的加速度曲線呈現(xiàn)先上升,再平緩,最后下降的趨勢(shì)。而二次燃燒工況和實(shí)驗(yàn)工況中,彈射內(nèi)彈道的加速度曲線出現(xiàn)先上升,再下降,再上升,最后下降的趨勢(shì)。結(jié)合前面初容室內(nèi)O2和CO,CO2,H2,H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化曲線可以判斷出,彈射過(guò)程初始階段出現(xiàn)明顯的二次燃燒過(guò)程。

從圖9二次燃燒工況彈射加速度隨時(shí)間變化曲線可以看出,在0～0.02 s時(shí)間內(nèi),飛行器的加速度為0;在0.02～0.12 s之間,飛行器的加速度幾乎直線上升到60 m/s2左右。結(jié)合前面對(duì)初容室內(nèi)O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)和其他組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的分析可知,在0.02 s之前,由于初容室內(nèi)正在發(fā)生二次燃燒,其能量正在聚集。在0.02 s左右,初容室增加的能量足以推動(dòng)飛行器運(yùn)動(dòng),使得飛行器有了速度,這可以從圖10中0～0.02 s速度隨時(shí)間變化曲線進(jìn)一步得到驗(yàn)證。而此時(shí)尾罩已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),但是運(yùn)動(dòng)的位移較小,也就是圖11中0～0.02 s飛行器位移變化趨勢(shì)。在0.12～0.7 s,飛行器的加速度逐漸下降,并穩(wěn)定在48 m/s2左右。結(jié)合前面的分析可知,這段時(shí)間內(nèi),二次燃燒已經(jīng)完成,初容室增加的能量主要來(lái)源于燃?xì)獍l(fā)生器噴入氣體產(chǎn)生的能量。這部分增加的能量少了二次燃燒過(guò)程釋放的能量,因此飛行器的加速度開(kāi)始下降。在0.72 s之后,飛行器的加速度曲線開(kāi)始下降。結(jié)合圖3可以看出,由于初容室內(nèi)噴入的壓力開(kāi)始下降,且初容室內(nèi)沒(méi)有二次燃燒現(xiàn)象,因此飛行器的加速度也隨之下降。雖然整個(gè)過(guò)程中飛行器的加速度有所下降,但是飛行器的加速度為正值,因此飛行器的速度一直在增加,位移也在增加,如圖10和圖11所示。

從圖9中多組分工況飛行器加速度曲線可以看出,在0～0.09 s時(shí)間內(nèi),飛行器的加速度幾乎為0;在0.09 s之后,飛行器的加速度開(kāi)始逐漸增加,在0.4 s左右,到達(dá)70 m/s2左右,并保持了0.4 s。與二次燃燒工況對(duì)比可以看出,在彈射初始階段,多組分工況下初容室內(nèi)增加的能量明顯小于二次燃燒工況,從而使得彈射初始階段多組分工況下飛行器的加速度小于二次燃燒工況,且速度和位移也小于二次燃燒工況,如圖10和圖11所示。而在0.4～0.72 s時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)多組分工況的飛行器加速度高于二次燃燒工況的現(xiàn)象。這可能是由于這段時(shí)間內(nèi)二次燃燒工況下的二次燃燒過(guò)程已經(jīng)完成,噴入初容室內(nèi)的燃?xì)獠糠謨?chǔ)存在初容室內(nèi),部分克服摩擦力對(duì)尾罩做功,從而推動(dòng)飛行器運(yùn)動(dòng)。結(jié)合圖11可知,在0.4～0.72 s這段時(shí)間內(nèi),相同時(shí)刻二次燃燒工況的飛行器的位移均大于多組分工況,也就是說(shuō)二次燃燒工況下的初容室容積大于多組分工況。由于初容室體積大的工況增加尾罩加速度所需的能量就大,這導(dǎo)致在燃?xì)獍l(fā)生器噴入的壓力是一定的情況下,二次燃燒工況的飛行器加速度小于多組分工況。

以飛行器彈射15 m時(shí)出筒為例，從圖11飛行器位移曲線可以看出，二次燃燒工況在0.82 s左右彈射出筒；而多組分工況在0.92 s左右彈射出筒。結(jié)合圖10飛行器出筒速度可以看出，二次燃燒工況的出筒速度為36 m/s，多組分工況的出筒速度為37 m/s。由此可見(jiàn)，二次燃燒現(xiàn)象可以將飛行器的出筒時(shí)間提前，同時(shí)減小飛行器的出筒速度。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文采用三維非穩(wěn)態(tài)雷諾平均Navier-Stokes方程和重整化群湍流模型,研究二次燃燒對(duì)燃?xì)鈴椛鋬?nèi)彈道的影響,獲得了初容室氧氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)等值面云圖變化規(guī)律、初容室內(nèi)多組分氣體的變化規(guī)律,以及彈射加速度、速度和位移的變化規(guī)律,得出如下結(jié)論:在研究初容室燃?xì)鈴椛鋬?nèi)彈道的過(guò)程中,需要考慮二次燃燒的影響。從二次燃燒預(yù)測(cè)曲線可以看出,二次燃燒工況與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)彈道曲線吻合較好。從初容室內(nèi)氧氣分布云圖的褶皺現(xiàn)象可以得出初容室內(nèi)的二次燃燒過(guò)程是一個(gè)不穩(wěn)定的擴(kuò)散燃燒過(guò)程。二次燃燒工況和多組分工況的燃?xì)鈹U(kuò)散路徑是一致的,都是先從初容室底部向上逐漸擴(kuò)散,最后抵達(dá)燃?xì)獍l(fā)生器上方。而在燃?xì)鈴椛鋬?nèi)彈道方面,由于受到彈射初始階段二次燃燒的影響,彈射加速度曲線呈現(xiàn)初期時(shí)二次燃燒加速度大于多組分工況的情況,隨后多組分工況大于二次燃燒工況。二次燃燒現(xiàn)象提前了飛行器的出筒時(shí)間,減小了飛行器的出筒速度。上述研究結(jié)果為燃?xì)鈴椛鋬?nèi)彈道和燃?xì)獍l(fā)生器的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。