固体火箭发动机点火建压过程通常发生在几十毫秒的时间内,在此期间燃烧室压力迅速上升,流场急剧变化。通过试验的手段难以捕捉点火过程燃烧室流场流动细节,且通过试验开展参数化分析耗资巨大、周期较长,因此有必要开展固体火箭发动机点火建压过程的数值模拟。目前已有的点火建压过程模拟方法,常将点火药的燃烧过程过度简化,通过试验拟合出相应的点火燃气质量流量曲线,直接模拟点火燃气的生成(本文称之为纯气相点火)。纯气相点火忽略了颗粒的燃烧和流动过程,且无法模拟点火药粒径、发火药比例等参数对点火过程的影响,质量流量曲线的给定依赖于试验。为提高点火过程数值模拟的精细化程度,本文开展了基于点火药颗粒燃烧的点火建压过程模拟方法的研究,模拟点火期间点火药颗粒燃烧流动过程,具体内容如下:(1)采用异相反应(Heterogeneous Phase Interaction)模型,开展基于点火药颗粒燃烧的点火建压过程模拟。将本文模拟结果与试验数据对比,分析点火药燃速、初始发火条件等参数对点火过程升压速率的影响,进行参数修正。(2)将点火过程模拟方法与课题组开发的level-set燃面退移算法结合,实现发动机工作全过程内弹道曲线的预示。(3)在完成参数修正的基础上,建立一般形式的管型装药发动机模型,分析点火药颗粒在燃烧室中的燃烧流动,探究在点火药燃气及炽热颗粒的作用下装药表面的引燃特性,以及燃气通道内点火冲击的形成和发展规律。开展点火建压过程影响因素参数化分析,研究点火药量、点火药粒径、喷管堵盖打开压强等因素对点火延迟时间、发动机平均升压速率等的影响。(4)建立管型装药发动机三维模型,开展点火建压过程单向流固耦合模拟,研究压应力作用下药柱结构动力响应规律。建立星型装药发动机三维模型,分析药柱形状对应力应变分布的影响。基于点火药颗粒燃烧的点火建压过程模拟方法,为固体火箭发动机点火建压过程数值模拟提供了新的手段,提高了点火过程数值模拟的精细化程度。