本文關(guān)鍵詞： 噴注器 離心式噴嘴 霧化 兩相流 數(shù)值模擬　出處：《上海交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：承擔(dān)10N噴注器的制造任務(wù)以來,由于造誤差控制不到位,產(chǎn)品流量和霧化性能始終不穩(wěn)定、一致性差,成為制約型號任務(wù)的瓶頸,因此為提高產(chǎn)品性能及合格率,開展制造誤差對產(chǎn)品性能的影響研究。10N噴注器是確保衛(wèi)星在軌運(yùn)行軌道以及姿態(tài)的保持和調(diào)整的關(guān)鍵部件,通過本課題研究對于提高衛(wèi)星姿態(tài)控制精確和運(yùn)行壽命、降低產(chǎn)品制造成本、縮短同類產(chǎn)品開發(fā)周期具有重要意義。本文主要研究內(nèi)容包括影響產(chǎn)品性能的主要制造誤差因素,流場模型的建立及其網(wǎng)格劃分,流體數(shù)值模擬相關(guān)模型及算法的確定以及主要制造誤差對產(chǎn)品性能的影響程度。具體研究工作如下:通過對工作原理、結(jié)構(gòu)以及制造工藝對產(chǎn)品特性的影響分析,確定了螺旋槽、徑向及軸向間隙、噴口尺寸等因素的制造誤差作為主要研究對象。在流體力學(xué)相關(guān)理論基礎(chǔ)上,研究確定了RNGk-?湍流模型和VOF多相流模型,并建立了10N噴注器的內(nèi)、外噴嘴流場模型。通過10N噴注器內(nèi)、外噴嘴的霧化過程進(jìn)行數(shù)值模擬計算,掌握了內(nèi)部流動以及外部初始霧化的詳細(xì)數(shù)據(jù),得出了制造誤差對流量和霧化角的影響程度。搭建了專用霧化試驗(yàn)平臺,在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開展霧化試驗(yàn),獲得了流量、霧化角及產(chǎn)品流量特性曲線相關(guān)數(shù)據(jù),并最終確定了10N噴注器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸制造誤差的尺寸控制范圍。通過本課題研究,按照研究確定的10N噴注器關(guān)鍵尺寸及公差進(jìn)行生產(chǎn),產(chǎn)品合格率顯著提高,降低了制造成本,縮短了生產(chǎn)周期,并為后續(xù)新型號噴注器的研制打下了良好基礎(chǔ)。
[Abstract]:Since taking on the manufacturing task of 10N injector, the product flow rate and atomization performance are always unstable and the consistency is poor, which is the bottleneck restricting the model task because the error control is not in place. Therefore, in order to improve the product performance and the qualified rate, the research on the effect of manufacturing error on the product performance. 10N injector is the key component to ensure the satellite in orbit orbit and attitude maintenance and adjustment. This research can improve the precision and service life of satellite attitude control and reduce the manufacturing cost. It is of great significance to shorten the development cycle of similar products. The main contents of this paper include the main manufacturing error factors that affect the product performance, the establishment of flow field model and its mesh generation. The related models and algorithms of fluid numerical simulation and the influence of main manufacturing errors on the performance of the product are determined. The specific research work is as follows: through the working principle. The influence of structure and manufacturing process on product characteristics is analyzed, and the manufacturing errors of spiral groove, radial and axial clearance, nozzle size and other factors are determined as the main research object. The study identified RNG -? The turbulent model and the VOF multiphase flow model are established, and the flow field model of the inner and outer nozzles of the 10N injector is established. The atomization process of the inner and outer nozzles in the 10N injector is numerically simulated. The detailed data of internal flow and external initial atomization are mastered, and the influence of manufacturing error on flow rate and atomization angle is obtained. A special atomization test platform is built. On the basis of numerical simulation, the atomization test was carried out, and the data of flow rate, atomization angle and flow characteristic curve were obtained. Finally, the dimension control range of the manufacturing error of 10N injector's key structure is determined. Through this research, the key dimensions and tolerances of 10N injector are produced according to the research. The qualified rate of the product is improved remarkably, the manufacturing cost is reduced, the production cycle is shortened, and a good foundation is laid for the development of the following new type injector.
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V463

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本文編號：1467624