微噴管作為微推進(jìn)系統(tǒng)中的重要部件,其工作性能的研究對于微推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著重要理論指導(dǎo)意義。采用求解帶滑移邊界條件的N-S方程和直接模擬蒙特卡洛(DSMC)方法,研究微噴管中的稀薄流動,通過設(shè)定氣體分子轉(zhuǎn)動松弛所需要的松弛碰撞數(shù)Z_rot研究微噴管中的熱力學(xué)非平衡現(xiàn)象。結(jié)果表明:Kn>0.1時(shí),微噴管中流動開始變得稀薄,連續(xù)性假設(shè)失效,N-S方程求解結(jié)果出現(xiàn)誤差;隨著微噴管中流動稀薄程度增加,熱力學(xué)非平衡現(xiàn)象逐漸明顯;熱力學(xué)非平衡現(xiàn)象使微噴管內(nèi)氣體內(nèi)能轉(zhuǎn)化為平動能的量減少,微噴管內(nèi)速度和推力整體減小;熱力學(xué)非平衡現(xiàn)象對微噴管流場影響大于對其工作性能的影響,考慮轉(zhuǎn)動松弛對微噴管內(nèi)溫度場的影響大于速度場。

【文章頁數(shù)】：8 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 數(shù)值方法與計(jì)算模型
    1.1 數(shù)值仿真方法
        1.1.1 求解N-S方程
        1.1.2 DSMC仿真方法
        1.1.3 熱力學(xué)非平衡現(xiàn)象的仿真
    1.2 計(jì)算程序驗(yàn)證
    1.3 數(shù)值仿真模型
        1.3.1 幾何模型
        1.3.2 微噴管推力性能的計(jì)算
2 仿真結(jié)果與討論
    2.1 N-S方程與DSMC 計(jì)算結(jié)果對比分析
        2.1.1 稀薄效應(yīng)對微噴管流動的影響
        2.1.2 稀薄效應(yīng)對微噴管推力性能的影響
    2.2 熱力學(xué)非平衡現(xiàn)象對微噴管流動及推力性能的影響
        2.2.1 熱力學(xué)非平衡現(xiàn)象對微噴管流動的影響
        2.2.2 熱力學(xué)非平衡現(xiàn)象對微噴管推力性能的影響
3 結(jié)論



本文編號：3800343