Li/SF₆熱源系統(tǒng)是一種先進(jìn)的貯備化學(xué)能推進(jìn)系統(tǒng),其優(yōu)點(diǎn)在于反應(yīng)放出高能熱量的同時(shí)可以不向容器外排出廢料廢氣,從而構(gòu)成閉式循環(huán),不受外界環(huán)境背壓影響,是一種理想的用于水下的熱動(dòng)力系統(tǒng)。鋰和六氟化硫的反應(yīng)十分劇烈,不易控制;浸沒(méi)噴射反應(yīng)中鋰是以熔融態(tài)充滿整個(gè)燃燒室,反應(yīng)過(guò)程在實(shí)驗(yàn)中觀察比較困難。因此,數(shù)值模擬方法在研究中起到重要作用。本文的研究對(duì)象為六氟化硫氣體在充滿熔融鋰的燃燒室內(nèi)與鋰液發(fā)生燃燒反應(yīng)的過(guò)程。首先對(duì)模型進(jìn)行合理簡(jiǎn)化,采用歐拉-拉格朗日方法以及渦耗散模型對(duì)浸沒(méi)噴射反應(yīng)流場(chǎng)進(jìn)行仿真計(jì)算。數(shù)值模擬結(jié)果與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)有良好的吻合度,驗(yàn)證了所采用數(shù)學(xué)物理模型的可行性。通過(guò)對(duì)燃燒過(guò)程中的溫度、壓強(qiáng)、組分等分布及其形成原因的分析,確定了反應(yīng)區(qū)的結(jié)構(gòu)和尺度,在此基礎(chǔ)上研究了鋰液初溫和六氟化硫噴射速度以及噴注方式對(duì)于燃燒流場(chǎng)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)提高鋰液初溫和增大六氟化硫的噴射速度都能夠縮短燃燒室流場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間,并能提高系統(tǒng)換熱能力。對(duì)于穩(wěn)定后的燃燒流場(chǎng),六氟化硫噴射速度對(duì)流場(chǎng)的形態(tài)和分布作用比較顯著,而鋰液初溫對(duì)于燃燒流場(chǎng)的影響較小;以兩個(gè)噴嘴對(duì)向噴注的方式能夠顯著增強(qiáng)...

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1水下動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)

第1章緒論1研究背景近年來(lái)人們對(duì)海洋資源的日益關(guān)注，越來(lái)越多的技術(shù)也在向水中應(yīng)用轉(zhuǎn)型和發(fā)箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和水下熱動(dòng)力的結(jié)合就是一個(gè)很好的例子。與火箭的工作方式類似航行體也可以通過(guò)自身攜帶燃料和氧化劑克服復(fù)雜的水下環(huán)境，將能源轉(zhuǎn)化為工能，繼而轉(zhuǎn)化為推力。相較于電動(dòng)力系統(tǒng)，熱動(dòng)力....

圖1.2Li/SF6燃料推進(jìn)系統(tǒng)原理圖

能量密度和比熱能高，1kg鋰燃料可產(chǎn)生熱量13kW·h，即每千3kW·h=-4.68×104kJ，反應(yīng)過(guò)程穩(wěn)定、無(wú)噪聲；反應(yīng)物L(fēng)i和SF6安全、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性、材料價(jià)格較低、系統(tǒng)易境壓強(qiáng)影響；反應(yīng)后不產(chǎn)生排放物、無(wú)污染，燃燒產(chǎn)物硫化鋰（Li2S）和氟化鋰。兩種產(chǎn)物的密度....

圖2.1二維有限體積法的離散

圖2.1二維有限體積法的離散差分格式（2-9）帶入到式（2-8）中得到式（)()[()()=++aabFDDPPnbnbwWPeEPwPWφφφφφφφφ21()()()=====Δ=++Δ=+=wweeP....

圖2.3離散相與連續(xù)相間耦合計(jì)算流程圖

)()()kkjkkkhkrkjkkkvcTnQQQxcT=++ρ行計(jì)算時(shí)，F(xiàn)luent跟蹤計(jì)算粒子沿運(yùn)動(dòng)軌物理量耦合到后續(xù)連續(xù)相的計(jì)算中。離散起作用，二者交替求解各自相的控制方程熱量、質(zhì)量與動(dòng)量交換如圖2.2所示：圖2.2離散相與連續(xù)相的質(zhì)量、動(dòng)量和....

本文編號(hào)：3932221