罗佳摇头,在心里嘟囔。
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道理不辨不明,和安然的深入讨论,让罗佳重新换了一个思路,他把办公室里所有白板全部擦干净,从头来过,很快,空白的白板上,数字和公式重新密集了起来。
他在计算tr instability,即泰勒不稳定性,两种密度不同的流体之间的界面不稳定,在重力场中,当较重的流体位于较轻的流体的上方时候,不稳定就有可能发生。
在火箭发动机射流喷注时,加速作用造成推进剂在管路**现汽蚀现象,而汽蚀后的气泡就会诱发可压缩泰勒不稳定。
此外,推进剂在离心泵和管路中高速流动,也会出现汽蚀现象,汽蚀产生的气泡,在射流喷射瞬间释放压力,假设离心泵如果在工作状态下出现气蚀,那可是会要命的,必须完全杜绝。
除了泰勒不稳定性,火箭喷射装置还必须考虑到rm instability,即湍流不稳定性。
不论切向速度梯度还是法向加速度,本质都会在流体界面上产生扰动波,少量扰动波以超声速传播,成为激波,当具有初始扰动的流体分界面,受到运动激波冲击后,界面波峰和波谷将产生速度差,并促使扰动演化,最终造成湍流,带来巨大隐患。
总之,火箭发动机这个玩意,设计起来难度极大,而一种性能稳定到令人发指,并且可以长期反复使用的低成本发动机,设计难度就不是极大的问题了,而是难度逆天!
例如火箭发动机在燃料喷注过程,雾化介质经过喷管壁再生冷却,变为气体再喷出管口,这时候的喷射速度往往与超过声速和速度振荡相互作用,不可避免带来激波,甚至还会与与膨胀波带来的干扰叠加。
再例如,自由空间中,激波和燃烧引起的压力扰动,会向环境中自由扩散,在燃烧室这样近似于封闭的声腔中,激波和压