超音速射流双稳阀的设计

发布时间：2023-06-27 20:58

　　弹道修正的执行机构是弹道修正系统的重要部件,执行机构的性能好坏在很大程度上决定弹道修正的效果。采用射流执行机构作为火箭弹道修正执行元件,由于火箭弹在飞行中滚转的特点,要求执行机构除了可靠性高、小尺寸、负载能力强以外,还必须有足够快的响应速度,目前大多数采用超音速射流双稳阀作为执行元件。超音速射流双稳阀采用的是低温气流来控制高温燃气的一种射流元件。本文根据激波切换理论对超音速射流双稳阀进行了设计。应用数值仿真软件Fluent,捕捉到了激波,并且模拟了主气流的分离、附壁、切换过程。本文对超音速射流双稳阀进行了三维流场仿真。三维模型主要采用六面体网格,不仅减少了网格的数量,也大大降低了网格计算所需消耗的时间,并且六面体网格有很高的精度。将超音速射流双稳阀的不同仿真结果进行对比分析,从而得出不同参数下对超音速射流双稳阀特性的影响。数值模拟验证了激波切换理论和超音速射流双稳阀设计的可行性,并为以后的优化设计提供依据。

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及国内外现状
        1.1.1 射流技术的发展与现状
        1.1.2 射流双稳阀的发展与国内外研究现状
    1.2 计算流体力学的发展与现状
    1.3 本论文的特点及工作要求
第2章 超音速射流双稳阀的流场分析
    2.1 超音速射流双稳阀的基本工作原理
        2.1.1 超音速射流双稳阀的原理
        2.1.2 双稳阀产生和维持双稳态的条件
    2.2 超音速射流双稳阀的切换理论
    2.3 本章小结
第3章 超音速射流双稳阀的设计
    3.1 拉瓦尔喷管的设计
    3.2 超音速射流双稳阀的设计
    3.3 超音速射流双稳阀的特性
        3.3.1 双稳阀的推力特性
        3.3.2 超音速射流双稳阀的工作压强
    3.4 本章小结
第4章 数值计算方法
    4.1 三维雷诺平均N-S方程
    4.2 控制方程的离散
        4.2.1 方程离散化的目的
        4.2.2 有限体积法
        4.2.3 常用的离散格式
    4.3 数值算法介绍
    4.4 网格的生成
        4.4.1 结构化网格
        4.4.2 非结构化网格
        4.4.3 笛卡尔网格
第5章 双稳阀的三维流场计算
    5.1 计算模型
    5.2 湍流模型
    5.3 边界条件
    5.4 网格的生成
第6章 超音速射流双稳阀的仿真与结果分析
    6.1 超音速射流双稳阀的仿真结果
        6.1.1 边界条件
        6.1.2 双稳阀的仿真结果及其分析
    6.2 超音速射流双稳阀的动态切换过程
    6.3 不同参数对超音速射流双稳阀性能的影响
        6.3.1 控制气流压强对超音速射流双稳阀的影响
        6.3.2 双稳阀劈尖距离其切换的影响
        6.3.3 主气流压强对双稳阀性能的影响
    6.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢



本文编号：3835324