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准确的固体火箭发动机内弹道计算对于预测固体火箭发动机工作过程有着重要的意义,目前大多数固体发动机内弹道计算采用的都是零维或一维内弹道理论。虽然有一些学者已经实现了固体发动机零维或者一维内弹道耦合装药燃面退移的计算,但是实现装药燃面退移和三维流场耦合计算的却较少。使用动网格技术可以实现简单装药的燃面退移和流场耦合计算,针对复杂装药燃面退移,动网格技术实现退移和瞬态三维流场耦合计算还存在一定的困难。本文以Fluent软件为平台,使用UDF (User Defined Function)进行二次开发,实现了固体发动机复杂装药燃面退移和瞬态内流场的耦合计算,主要成果如下:1、利用level-set方法和MDF(Minimum Distance Function)方法组合技术,准确地计算了固体火箭发动机复杂装药燃面退移,如平面燃面退移、凸曲面(凸尖点)燃面退移、凹曲面(凹尖点)燃面退移、部分装药包覆燃面退移和装药燃面以不同燃速退移。2、利用了基于等值面的方法对网格进行界面分割和几何重构,发展了适合任意凸多边形或凸多面体网格的界面面积和体积计算方法,简单且便于编程实现,有比较高的精度,为燃面退移和流场计算提供了比较好的接口。3、采用level-set方法结合多孔介质模型实现了界面退移的加质管内流场计算,计算结果与常用的动网格方法计算得到的结果一致,说明采用level-set方法和多孔介质模型组合方法计算界面退移的加质流动是可行的。4、采用level-set方法结合多孔介质模型计算了短内燃管形装药发动机的整个工作过程,得到的燃面变化和压力变化都与零维内弹道结果一致,说明采用level-set方法和多孔介质模型组合方法计算固体装药燃面退移下的瞬态内流场是可行的。5、采用level-set方法结合多孔介质模型计算了翼柱型装药发动机的整个工作过程,对比了考虑燃面退移的瞬态计算结果、稳态计算结果和不考虑燃面退移的准稳态计算结果,分析了考虑燃面退移和燃烧室历史状态对结算结果影响。以上工作说明level-set和多孔介质模型组合方法可以准确地计算复杂装药固体发动机瞬态内流场,为侵蚀燃烧瞬态内流场计算和有缺陷装药发动机瞬态内流场计算等问题奠定了基础。