立式捏合機(jī)混合釜內(nèi)固體推進(jìn)劑藥漿混合的研究.pdf

1、固體推進(jìn)劑藥漿混合是固體推進(jìn)劑生產(chǎn)的關(guān)鍵工序之一，藥漿的混合性能直接影響推進(jìn)劑的加工性能、力學(xué)性能和燃燒特性。混合是流體流動的特殊形式，在數(shù)學(xué)上表示為映射，由拉格朗日法或歐拉法描述。 根據(jù)立式捏合機(jī)混合釜內(nèi)流體動力學(xué)系統(tǒng)混合域幾何結(jié)構(gòu)的軸對稱性，提出了混合釜內(nèi)流場遍歷率、混合率和混合時(shí)間等概念，分析了立式捏合機(jī)幾何參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)對系統(tǒng)遍歷性和混合性能的影響。通過引入穿越影響因子，定量地研究了穿越對系統(tǒng)混合性能的影響，揭示了系統(tǒng)遍

2、歷和系統(tǒng)混合是兩個不同的過程，遍歷過程中流場軌線速度方向的不斷變化加速了混合進(jìn)程。 提出了根據(jù)Smale 馬蹄映射模型原理來構(gòu)建流體混合動力學(xué)系統(tǒng)的方法，分析了立式捏合機(jī)幾何參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)對系統(tǒng)混合率和混合時(shí)間的影響，結(jié)果表明，在一定幾何參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)的條件下，存在螺旋槳自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速比的最佳取值范圍，使流體動力學(xué)系統(tǒng)表現(xiàn)出較強(qiáng)的混沌特征。在準(zhǔn)靜態(tài)流體動力學(xué)系統(tǒng)假設(shè)條件下，分析了單螺旋槳和雙螺旋槳二維流體動力學(xué)系統(tǒng)流函數(shù)的分布特征

3、，結(jié)果表明，雙螺旋槳的異速轉(zhuǎn)動使混合釜內(nèi)流線形狀發(fā)生一定變化，剪切速率為0的區(qū)域減小，能抑制規(guī)則島的產(chǎn)生。 采用動網(wǎng)格法通過用戶自定義函數(shù)功能編寫源程序并經(jīng)編譯和調(diào)用，實(shí)現(xiàn)了混合釜內(nèi)網(wǎng)格隨著螺旋槳的行星運(yùn)動而自動更新。提出了將按固體推進(jìn)劑藥漿混合工藝操作達(dá)到一定混勻標(biāo)準(zhǔn)的固體推進(jìn)劑藥漿作為“連續(xù)相”的假設(shè)，通過離散相模型數(shù)值仿真分析了立式捏合機(jī)幾何參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)對固體推進(jìn)劑藥漿固相組分運(yùn)動歷程的影響，揭示了固體推進(jìn)劑藥漿固相組分