基于地外天体起飞的真空羽流导流技术仿真与试验研究

发布时间：2021-11-23 12:59

　　针对着航天器发动机羽流导流问题,基于工程经验提出了四种典型导流装置型面（包含内凹槽形式和导流锥形式等）,利用计算流体动力学/直接模拟蒙特卡罗（CFD/DSMC）耦合方法,对起飞过程中羽流导流带来的气动力和气动热效应进行了数值模拟,并对不同导流装置情况下羽流场激波、航天器表面压强和热流密度分布规律进行了分析,给出了四种导流装置的导流效果评价。最后以导流锥形式开展试验,对仿真算法进行了验证。结果表明:羽流导流并没有导致发动机燃烧不稳定;综合考虑航天器羽流和发动机安全性,大导流锥导流的方案最优;在导流锥附近的激波位置及形态和仿真一致,仿真与试验的变化趋势一致,仿真算法可信,数据规律可以作为工程参考。 

【文章来源】：航空动力学报. 2020,35(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

运载和导弹使用的导流锥

起飞模型示意图

内凹槽和导流锥示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]羽流导流综合验证试验技术[J]. 胡旭坤,张登攀,张奎好.  火箭推进. 2018(01)
[2]地外天体起飞过程真空羽流导流力热效应研究[J]. 贺卫东,党海燕,许明艳,马艳丽,赵辉.  推进技术. 2015(08)
[3]基于地外天体起飞的真空羽流导引技术研究方案评述[J]. 贺卫东,党海燕,鲁志刚,许明艳,赵辉.  航天器环境工程. 2015(02)
[4]CFD/DSMC耦合仿真方法在天基发射羽流导流技术研究中的应用[J]. 贺卫东,党海燕.  导弹与航天运载技术. 2015(02)
[5]载人月面着陆及起飞技术初步研究[J]. 果琳丽,王平,梁鲁,田林.  航天返回与遥感. 2013(04)
[6]空间发动机羽流场的试验研究[J]. 肖泽娟,程惠尔,周伟敏,周世宏,周红玲.  空气动力学学报. 2008(04)
[7]空间羽流试验台设计与系统测试[J]. 肖泽娟,程惠尔,周红玲,周伟敏.  上海航天. 2008(04)
[8]高空羽流试验系统和压力场的测量[J]. 肖泽娟,程惠尔,周伟敏,周世宏,周红玲.  上海交通大学学报. 2007(09)
[9]小推力发动机高空羽流场数值模拟[J]. 程晓丽,毛铭芳,阎喜勤.  空间科学学报. 2002(03)
[10]高空羽流场的DSMC计算和实验研究[J]. 程晓丽,李明智,毛铭芳,阎喜勤.  空气动力学学报. 2002(01)

博士论文
[1]发动机真空羽流导流力热效应的CFD/DSMC耦合仿真及试验研究[D]. 贺卫东.北京理工大学 2015



本文编号：3513932