随着改性双基推进剂性能的提高,采用自由装填方式的改性双基推进剂代替贴壁浇铸方式的复合推进剂,可以有效延长固体火箭发动机的贮存时间。然而,在对发动机的改进过程中,发生了点火失败的情况,针对此问题,本文采用CFD软件对自由装填固体发动机点火过程内流场进行数值研究。通过对固体火箭发动机点火过程的简化,本文建立了基于二维可压缩N-S方程的固体火箭发动机点火过程模型。首先不考虑推进剂的燃烧,在不同点火压力下,对点火燃气在燃烧室内的传播过程进行数值模拟,得出了压力、流速等在燃烧室内的分布情况以及其随时间的变化规律,分析了不同点火压力对点火过程的影响;然后考虑推进剂的燃烧,通过对点火过程数值模拟,给出点火过程中各个时刻燃烧室内的物理量分布,描述燃烧室内的压力建立过程,研究装药结构对燃气传播过程的影响。不考虑推进剂燃烧的情况下,点火初期,装药外环孔中的流动滞后导致装药内孔压力高于外环孔,但是压力差不大,对装药影响较小;随着点火过程继续进行,这个压力差随着点火压力的增大而增大,并随时间波动;点火压力的提高,缩短了点火燃气在燃烧室内的传播时间,但是增大了点火过程中燃烧室内的压力。考虑推进剂燃烧,仿真结果表明,燃烧室尾部内环孔的推进剂点燃滞后于装药内孔;内环孔的推进剂点燃前后,其与装药内孔之间的压力差有一个跳变;装药前端和尾部的间隙对燃气在燃烧室内的流动有较大影响,燃烧室前端和尾部产生涡流。本文的研究成果将为固体火箭发动机的改进设计和点火故障诊断等工程实际问题提供参考。