Li/SF₆熱源系統(tǒng)是一種先進的貯備化學(xué)能推進系統(tǒng),其優(yōu)點在于反應(yīng)放出高能熱量的同時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力系統(tǒng)。鋰和六氟化硫的反應(yīng)十分劇烈,不易控制;浸沒噴射反應(yīng)中鋰是以熔融態(tài)充滿整個燃燒室,反應(yīng)過程在實驗中觀察比較困難。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)的過程。首先對模型進行合理簡化,采用歐拉-拉格朗日方法以及渦耗散模型對浸沒噴射反應(yīng)流場進行仿真計算。數(shù)值模擬結(jié)果與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)有良好的吻合度,驗證了所采用數(shù)學(xué)物理模型的可行性。通過對燃燒過程中的溫度、壓強、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于燃燒流場的影響。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達(dá)到穩(wěn)定的時間,并能提高系統(tǒng)換熱能力。對于穩(wěn)定后的燃燒流場,六氟化硫噴射速度對流場的形態(tài)和分布作用比較顯著,而鋰液初溫對于燃燒流場的影響較小;以兩個噴嘴對向噴注的方式能夠顯著增強...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1水下動力推進系統(tǒng)

第1章緒論1研究背景近年來人們對海洋資源的日益關(guān)注，越來越多的技術(shù)也在向水中應(yīng)用轉(zhuǎn)型和發(fā)箭發(fā)動機技術(shù)和水下熱動力的結(jié)合就是一個很好的例子。與火箭的工作方式類似航行體也可以通過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。相較于電動力系統(tǒng)，熱動力....

圖1.2Li/SF6燃料推進系統(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)過程穩(wěn)定、無噪聲；反應(yīng)物L(fēng)i和SF6安全、無毒、無腐蝕性、材料價格較低、系統(tǒng)易境壓強影響；反應(yīng)后不產(chǎn)生排放物、無污染，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)相間耦合計算流程圖

)()()kkjkkkhkrkjkkkvcTnQQQxcT=++ρ行計算時，F(xiàn)luent跟蹤計算粒子沿運動軌物理量耦合到后續(xù)連續(xù)相的計算中。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、動量和....

本文編號：3932221