固體火箭發(fā)動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)動性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),無論在戰(zhàn)術(shù)或戰(zhàn)略導(dǎo)彈領(lǐng)域上都有著巨大的應(yīng)用前景。固體火箭發(fā)動機(jī)內(nèi)流場參數(shù)是判斷發(fā)動機(jī)裝藥燃燒性能與發(fā)動機(jī)外形設(shè)計(jì)等多種指標(biāo)的重要參考依據(jù),受到國內(nèi)外學(xué)者們的廣泛關(guān)注。目前發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)流場模擬以準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)工況居多,發(fā)動機(jī)工作過程中,燃面不斷退移,會對固體火箭發(fā)動機(jī)的內(nèi)流場產(chǎn)生影響,采用燃面退移與內(nèi)流場耦合的固體火箭發(fā)動機(jī)內(nèi)流場數(shù)值模擬會使得計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況更加接近。本文回顧了界面捕捉與浸入式邊界的發(fā)展流程,選擇CLSVOF方法作為界面捕捉的實(shí)施方法,選擇離散浸入式邊界法為界面流場處理方法。本文以O(shè)penFOAM為計(jì)算平臺,利用經(jīng)典后臺階模型,驗(yàn)證了不可壓離散浸入式邊界法在OpenFOAM平臺的適用性,并為算法改進(jìn)打下基礎(chǔ)。本文通過修改計(jì)算求解器,對不可壓離散浸入式邊界進(jìn)行改進(jìn),將算法改進(jìn)為可壓離散浸入式邊界法。將CLSVOF方法與可壓離散浸入式邊界方法耦合,利用fvOptions框架實(shí)現(xiàn)浸入式邊界源項(xiàng)在計(jì)算平臺上的通用化。利用經(jīng)典圓柱繞流算例,驗(yàn)證改進(jìn)的算法的可行性。通過再次修改求解器,實(shí)現(xiàn)浸入式邊界的移動,創(chuàng)建加質(zhì)邊界,對發(fā)動機(jī)內(nèi)燃...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 藥柱燃面燃燒國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 浸入式邊界研究現(xiàn)狀
        1.3.1 浸入式邊界研究方法現(xiàn)狀
        1.3.2 浸入式邊界法應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要內(nèi)容
第2章 不可壓縮流動浸入式邊界算法
    2.1 浸入式邊界計(jì)算方法
        2.1.1 浸入式邊界的基本處理方法
        2.1.2 不可壓縮流控制方程
        2.1.3 浸入式邊界界面插值方法
    2.2 OpenFOAM簡介
        2.2.1 應(yīng)用和庫
        2.2.2 OpenFOAM的計(jì)算流程
        2.2.3 擴(kuò)展性方程
        2.2.4 離散方法
    2.3 浸入式邊界在OpenFOAM的實(shí)施
        2.3.1 浸入式邊界在OpenFOAM的算法
        2.3.2 后臺階不可壓縮流
    2.4 本章小結(jié)
第3章 不可壓縮流動浸入式邊界算法改進(jìn)
    3.1 可壓縮流動浸入式邊界
    3.2 CLSVOF算法基本原理
    3.3 浸入式邊界耦合CLSVOF算法
    3.4 fvOptions框架
        3.4.1 fvOptions框架類型分析
        3.4.2 浸入式邊界在fvOptions的應(yīng)用
    3.5 可壓縮浸入式邊界實(shí)施
        3.5.1 可壓縮浸入式邊界算法
        3.5.2 超音速圓柱繞流算例
        3.5.3 算例結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 SRM界面退移流場計(jì)算
    4.1 浸入式邊界加質(zhì)界面
        4.1.1 燃面計(jì)算方法
        4.1.2 浸入式邊界移動與加質(zhì)方法
    4.2 二維內(nèi)燃SRM裝藥退移流場計(jì)算
        4.2.1 BATES發(fā)動機(jī)模型簡介
        4.2.2 BATES發(fā)動機(jī)模型結(jié)構(gòu)與初始參數(shù)
        4.2.3 BATES發(fā)動機(jī)計(jì)算結(jié)果分析
    4.3 二維端燃SRM裝藥退移流場計(jì)算
        4.3.1 端燃裝藥發(fā)動機(jī)模型結(jié)構(gòu)與初始參數(shù)
        4.3.2 端燃裝藥發(fā)動機(jī)計(jì)算結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 分段式裝藥發(fā)動機(jī)流場計(jì)算
    5.1 LP6分段式裝藥發(fā)動機(jī)模型簡介
    5.2 LP6發(fā)動機(jī)模型結(jié)構(gòu)與初始參數(shù)
    5.3 LP6發(fā)動機(jī)計(jì)算結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3784563