环形引射器两相流动数值模拟

发布时间：2022-12-18 19:38

　　蒸汽引射器是上面级火箭发动机进行高空模拟试验时获得真空的重要设备。采用数值模拟方法,通过Fluent对氢氧火箭发动机高空模拟试验用环形蒸汽引射器内部流场进行了研究,分析水蒸气两相流动及不同的入口工况和结构尺寸对极限真空压力的影响。考虑水蒸气的两相流动,在数值模拟中加入了水蒸气的凝结相变模型,并通过试验数据开展了模型验证,验证结果为:加入相变模型后极限真空压力降低,仿真结果更接近试验数据。在此基础上,研究了喷嘴入口工况和引射器结构尺寸对极限真空压力的影响,仿真结果表明:在引射器能够启动的条件下,降低蒸汽入口总压或提高入口总温,减小喷嘴出口壁厚或增大混合室直径,均能降低引射器的极限真空压力。因此,若想提高引射器真空度,可以通过改变入口工况或调整引射器结构尺寸来实现。 

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
0 引言
1 物理模型与数值方法
    1.1 物理模型及网格
    1.2 控制方程、湍流模型及计算方法
    1.3 物性参数及边界条件
    1.4 相变模型
2 计算结果及分析
    2.1 数值模拟与试验数据对比
    2.2 入口工况的影响
        2.2.1 入口压力的影响
        2.2.2 入口温度的影响
    2.3 几何参数的影响
        2.3.1 引射喷嘴出口壁厚的影响
        2.3.2 混合室直径的影响
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]冲压发动机风洞引射器引射性能模拟[J]. 周璟莹,邹伟龙,黄立还.  火箭推进. 2019(02)
[2]蒸汽喷射泵部分结构参数对其性能影响的研究[J]. 许志敏,林丽生.  机械研究与应用. 2017(03)
[3]主喷嘴直径对蒸汽喷射器性能的影响[J]. 付维娜,刘中良,李艳霞,武洪强,汤永智.  化工学报. 2016(S1)
[4]超音速真空喷射器性能试验和数值研究[J]. 武心壮,温庆邦,黄秀杰,邱健.  机械设计与制造. 2016(08)
[5]环形引射器流场研究[J]. 崔明功,郭然.  火箭推进. 2015(02)
[6]等截面引射器启动性能数值研究[J]. 杨建文,付秀文,刘占一,石晓波.  应用力学学报. 2014(05)
[7]结构参数对气体引射器性能的影响研究[J]. 唐建峰,史明亘,刘杨,陈婧,王等等.  流体机械. 2012(12)
[8]高空模拟试车台主被动引射方案数值研究[J]. 陈健,吴继平,王振国,徐万武.  固体火箭技术. 2011(01)
[9]高空模拟试车台超声速引射器数值研究[J]. 徐万武,谭建国,王振国.  固体火箭技术. 2003(02)

博士论文
[1]蒸汽喷射器内流动与相变特性的研究[D]. 武洪强.北京工业大学 2017

硕士论文
[1]蒸汽喷射凝结流动模拟研究[D]. 张军强.辽宁工业大学 2014
[2]超声速引射器型面优化设计与试验研究[D]. 欧朝.国防科学技术大学 2012
[3]水蒸气喷射泵内部湿蒸汽两相流动的数值模拟[D]. 雷宏健.东北大学 2011



本文编号：3722644