本文關(guān)鍵詞：高超聲速飛行器推力室氣動加熱分析

  更多相關(guān)文章： 高超聲速 空腔流動 推力室 氣動加熱

【摘要】：高超聲速技術(shù)在現(xiàn)代航空航天的發(fā)展中扮演著極其重要的角色,用于高超聲速飛行器上的火箭發(fā)動機(jī)推力室,將會受到不同程度的氣動加熱作用。對于采用再生冷卻技術(shù)的推力室,在其開始工作之前,強烈的氣動加熱效應(yīng)會引起冷卻夾套內(nèi)推進(jìn)劑溫度升高。當(dāng)溫度升至其分解溫度時,整臺發(fā)動機(jī)的可靠性及安全性都將受到極大地影響。本文主要研究了高超聲速飛行器推力室氣動熱環(huán)境。首先,結(jié)合高超聲速空腔流動及縫隙流動理論,對推力室空腔的流場結(jié)構(gòu)和表面熱流分布情況進(jìn)行了初步理論分析及預(yù)測。其次,對高速流動中影響氣動加熱數(shù)值計算的格式效應(yīng)、網(wǎng)格效應(yīng)及湍流模型等因素進(jìn)行了討論。并總結(jié)出一套可行的流場拆分計算方法,通過對多個算例模型的計算,并與風(fēng)洞實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,驗證了該方法的準(zhǔn)確性。隨后,采用該數(shù)值模擬方法,對推力室的氣動加熱及結(jié)構(gòu)熱響應(yīng)問題進(jìn)行了耦合計算,分析了不同飛行狀態(tài)時,推力室結(jié)構(gòu)及推進(jìn)劑的溫度變化情況,對推力室氣動加熱情況作出了系統(tǒng)的分析研究。本文的研究工作補充了高速流動中對復(fù)雜空腔、縫隙混合流動氣動加熱方面的研究,完善了高超聲速氣動加熱理論在推力室熱防護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用,提高了再生冷卻推力室的安全性及其環(huán)境適應(yīng)能力,為該類型推力室應(yīng)用領(lǐng)域的拓展打下了理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V430

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 馬明生;張培紅;鄧有奇;吳曉軍;;超聲速空腔流動數(shù)值模擬研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2008年03期

2 楊亞政;李松年;楊嘉陵;;高超音速飛行器及其關(guān)鍵技術(shù)簡論[J];力學(xué)進(jìn)展;2007年04期

3 閻超;禹建軍;李君哲;;熱流CFD計算中格式和網(wǎng)格效應(yīng)若干問題研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2006年01期

4 夏剛,程文科,秦子增;Spalart-Allmaras湍流模型在高超聲速氣動加熱計算中的應(yīng)用[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2002年06期

5 唐貴明;狹窄縫隙內(nèi)的熱流分布實驗研究[J];流體力學(xué)實驗與測量;2000年04期

6 黃志澄,仇強華,袁生學(xué);高超聲速飛行展望[J];流體力學(xué)實驗與測量;1997年01期

7 唐功躍，，吳國庭，姜貴慶;縫隙流動分析及其熱環(huán)境的工程計算[J];中國空間科學(xué)技術(shù);1996年06期

本文編號：1154962