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火箭发动机的燃气流是一个非常复杂的物理化学过程，其中的混合组分在高温，高压下，彼此间存在相互反应，混合气体常数、比热、绝热指数等都随温度和组分浓度等因素不断变化。这势必对火箭发动机性能产生极大的影响。因此，准确地研究发动机内燃烧反应流场，对火箭发动机性能预测，改进发动机的设计，具有很重要的现实意义。 本论文在fluent商业软件的工具平台上，数值模拟了H2，O2燃烧的火箭发动机喷管内化学非平衡反应过程和以空气为介质的高焓激波管喷管内瞬态化学非平衡过程。主要工作有以下几方面： 1．本文在采用了氢气与氧气的6组分，8基元反应模型，和标准κ-ε湍流模型，计算了氢气与氧气的反应过程，并与文献结果进行验证。 2．基于结构化网格及有限体积方法，对火箭发动机喷管内多组分气体化学平衡流、非平衡流和冻结流进行了数值模拟。结果表明在喷管入口处，非平衡与平衡状态反应基本上接近，冻结流温度偏低，在喷管流动中，化学非平衡性比较显著，计算结果与平衡状态以及冻结流状态有很大的区别。非平衡状态对出口流动参数有一定的影响。 3．基于以上技术和方法，以空气反应模型，对高焓激波管喷管初始时间段内瞬态工作过程进行了数值模拟，结果表明，激波之后由于温度的急剧上升，化学非平衡性更加明显，使得化学反应更加复杂，组分热力参数Cp、R、γ等变化剧烈，其随状态参数变化而改变。激波和流动分离可能是激波管喷管烧蚀的问题的因素之一。