發(fā)布時間：2017-08-24 06:25

  本文關(guān)鍵詞：脈沖爆轟發(fā)動機近場爆轟噪聲數(shù)值計算

  更多相關(guān)文章： 脈沖爆轟發(fā)動機 CE/SE方法 爆轟噪聲 噪聲輻射 數(shù)值計算

【摘要】：脈沖爆轟發(fā)動機(Pulse Detonation Engine,簡稱PDE)是通過脈沖爆轟波產(chǎn)生周期性推力的新型推進系統(tǒng),與傳統(tǒng)的渦輪發(fā)動機相比,具有眾多的優(yōu)點,比如,PDE結(jié)構(gòu)較為簡單、熱效率高、比沖大、適用范圍廣等優(yōu)點,使得PDE在多個國家得到廣泛的關(guān)注。本文首先對脈沖爆轟發(fā)動機的國內(nèi)外現(xiàn)狀進行了分析,闡述了國內(nèi)外對不同噴管類型PDE外流場、噪聲輻射特性實驗和數(shù)值模擬的進展狀況。本文從數(shù)值模擬方面對PDE管外流場、噪聲輻射特性進行了研究。主要研究內(nèi)容如下：(1)根據(jù)爆轟理論以及相關(guān)的計算方法,建立了脈沖爆轟發(fā)動機一維內(nèi)流場和軸對稱外流場數(shù)理模型,推導了一維和二維CE/SE方法計算格式,進而編程計算,實現(xiàn)了對脈沖爆轟發(fā)動機內(nèi)流場和外流場的數(shù)值計算,并通過建立不同觀測點對近場爆轟噪聲進行了研究分析；(2)建立了脈沖爆轟發(fā)動機二維內(nèi)流場和軸對稱外流場數(shù)理模型,通過編程計算,模擬出脈沖爆轟發(fā)動機管外流場的變化,并得到了近場爆轟噪聲指向性特征；(3)建立了帶收斂、擴張和收斂—擴張噴管脈沖爆轟發(fā)動機的數(shù)理模型,并分別進行了CE/SE方法計算格式的推導和編程計算,實現(xiàn)了不同噴管類型對近場爆轟噪聲影響的數(shù)值模擬,得出了噴管對近場爆轟噪聲影響的初期研究結(jié)果。本文研究成果對于進一步揭示脈沖爆轟發(fā)動機噪聲形成機理,降低脈沖爆轟發(fā)動機爆轟噪聲具有重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：脈沖爆轟發(fā)動機 CE/SE方法 爆轟噪聲 噪聲輻射 數(shù)值計算
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK401
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 主要符號表9-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景和意義11-12
• 1.2 脈沖爆轟發(fā)動機工作過程介紹12-13
• 1.3 噴管對脈沖爆轟發(fā)動機影響的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 噴管對脈沖爆轟發(fā)動機影響的數(shù)值模擬研究概況13-16
• 1.3.2 噴管對脈沖爆轟發(fā)動機影響的實驗研究概況16-17
• 1.4 脈沖爆轟發(fā)動機爆轟噪聲的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17
• 1.5 數(shù)值計算方法介紹17-18
• 1.6 本文主要研究內(nèi)容18-19
• 2 粘性CE/SE方法及其管外軸對稱近場爆轟噪聲計算19-39
• 2.1 脈沖爆轟發(fā)動機管外近場爆轟噪聲軸對稱數(shù)學物理模型19-20
• 2.1.1 基本假設(shè)19
• 2.1.2 控制方程19-20
• 2.2 脈沖爆轟發(fā)動機管內(nèi)流場一維數(shù)學物理模型20-21
• 2.3 二維粘性CE/SE方法21-31
• 2.3.1 守恒元與求解元的確定21-22
• 2.3.2 計算格式的推導22-30
• 2.3.3 雅克比矩陣的推導30-31
• 2.3.4 邊界條件的確定31
• 2.4 脈沖爆轟發(fā)動機爆轟噪聲評價參數(shù)31-32
• 2.5 管外軸對稱近場爆轟噪聲數(shù)值計算結(jié)果與分析32-37
• 2.5.1 計算條件32-33
• 2.5.2 管外流場計算結(jié)果及其分析33-35
• 2.5.3 管外噪聲計算結(jié)果及其分析35-37
• 2.6 小結(jié)37-39
• 3 PDE管內(nèi)外耦合軸對稱近場爆轟噪聲計算39-47
• 3.1 脈沖爆轟發(fā)動機軸對稱內(nèi)外場數(shù)學物理模型39-41
• 3.1.1 管外近場數(shù)理模型39
• 3.1.2 管內(nèi)流場數(shù)理模型39
• 3.1.3 管內(nèi)外計算方法及邊界條件39-41
• 3.2 管外近場數(shù)值計算結(jié)果及其分析41-46
• 3.2.1 管內(nèi)流場計算結(jié)果及其分析41-42
• 3.2.2 管外流場計算結(jié)果及其分析42-44
• 3.2.3 管外噪聲計算結(jié)果及其分析44-46
• 3.3 小結(jié)46-47
• 4 噴管對脈沖爆轟發(fā)動機近場爆轟噪聲的影響47-67
• 4.1 不同噴管類型脈沖爆轟發(fā)動機理論計算模型47-52
• 4.1.1 坐標變換及控制方程48-50
• 4.1.2 雅克比矩陣50-52
• 4.2 計算結(jié)果及其分析52-65
• 4.2.1 收斂噴管的計算結(jié)果及其分析52-55
• 4.2.2 擴張噴管的計算結(jié)果及其分析55-61
• 4.2.3 收斂—擴張噴管的計算結(jié)果及其分析61-65
• 4.3 小結(jié)65-67
• 5 總結(jié)與展望67-69
• 5.1 總結(jié)67-68
• 5.2 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-73

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本文編號：729719