Un estudio sobre las características dinámicas de cavidades cilíndricas delgadas con una gran relación de aspecto
Autores: Xu, Fangfang; Li, Hong; Zhang, Dongxu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un estudio sobre las características dinámicas de cavidades cilíndricas delgadas con una gran relación de aspecto
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Combustión inestable
Motores de cohetes sólidos
Vibración
Cavidad acústica
Modelo de elementos finitos
Oscilación de presión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El problema de la combustión inestable en motores de cohetes sólidos de pequeño tamaño y gran relación de aspecto es tan complicado que sus causas siguen sin estar claras. En este estudio, se propuso la vibración acoplada entre el campo sonoro y la carcasa en los motores como una posible causa. La estructura de un motor de cohete sólido se abstrajo en una cavidad cilíndrica delgada y multicapa en este estudio, seguido del cálculo teórico y la simulación del cálculo de su frecuencia inherente. A continuación, se estableció una plataforma experimental de acoplamiento fluido-sólido de cavidad cilíndrica delgada con la función de medición modal para verificar la precisión de los modos simulados para la estructura de la carcasa y la cavidad acústica. Luego, se calculó y simuló teóricamente el modo del modelo de elementos finitos (FEM) para el motor de cohete sólido, acompañado del cálculo de elementos finitos y experimento del modo acústico de la cavidad acústica interna. Posteriormente, se comparó el modo del motor con el modo acústico de la cavidad acústica interna. Sobre esta base, se reveló una nueva causa para el daño y la desintegración de los motores de cohetes sólidos en la etapa final de trabajo. Además, se presentó una idea completamente nueva para inhibir la combustión inestable inducida por oscilaciones de presión en los motores de cohetes sólidos.
Descripción
El problema de la combustión inestable en motores de cohetes sólidos de pequeño tamaño y gran relación de aspecto es tan complicado que sus causas siguen sin estar claras. En este estudio, se propuso la vibración acoplada entre el campo sonoro y la carcasa en los motores como una posible causa. La estructura de un motor de cohete sólido se abstrajo en una cavidad cilíndrica delgada y multicapa en este estudio, seguido del cálculo teórico y la simulación del cálculo de su frecuencia inherente. A continuación, se estableció una plataforma experimental de acoplamiento fluido-sólido de cavidad cilíndrica delgada con la función de medición modal para verificar la precisión de los modos simulados para la estructura de la carcasa y la cavidad acústica. Luego, se calculó y simuló teóricamente el modo del modelo de elementos finitos (FEM) para el motor de cohete sólido, acompañado del cálculo de elementos finitos y experimento del modo acústico de la cavidad acústica interna. Posteriormente, se comparó el modo del motor con el modo acústico de la cavidad acústica interna. Sobre esta base, se reveló una nueva causa para el daño y la desintegración de los motores de cohetes sólidos en la etapa final de trabajo. Además, se presentó una idea completamente nueva para inhibir la combustión inestable inducida por oscilaciones de presión en los motores de cohetes sólidos.