本文選題：固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī) + 尾焰��； 參考：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：根據(jù)黑體輻射定律,所有物理溫度高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)向外輻射電磁波能量。通過(guò)接收物體向外輻射的電磁波信號(hào),便可獲得物體的部分信息,物體的毫米波輻射探測(cè)技術(shù)就是根據(jù)這個(gè)原理來(lái)進(jìn)行的。因此,對(duì)物體的毫米波輻射特性的研究是物體毫米波輻射探測(cè)的基礎(chǔ)。目前,物體毫米波輻射特性的研究大多集中在低溫輻射體(物體的溫度與環(huán)境溫度相差不大),而對(duì)于固體發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰這種高溫物體來(lái)說(shuō),其在紅外、紫外波段已進(jìn)行了大量研究工作,而在毫米波波段的輻射特性研究則相對(duì)較少。因此,本文圍繞固體發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰的毫米波輻射機(jī)理及輻射特性進(jìn)行研究,對(duì)于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰的毫米波輻射探測(cè)有著重要意義。論文首先分析了固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰的產(chǎn)生機(jī)理及其燃燒特性,再?gòu)姆肿幼V線的角度,計(jì)算了尾焰產(chǎn)物的譜線特性。在此基礎(chǔ)上,利用FLUENT軟件進(jìn)行溫度場(chǎng)仿真,并根據(jù)仿真結(jié)果,建立了尾焰的溫度場(chǎng)模型,同時(shí)根據(jù)燃燒特性建立了濃度分層模型,結(jié)合尾焰成分的已知譜線計(jì)算結(jié)果,得知鋁化合物對(duì)尾焰亮溫的貢獻(xiàn)較大。其次,在尾焰成分中,三氧化二鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大,其對(duì)尾焰的輻射貢獻(xiàn)巨大。由于三氧化二鋁主要以固體顆粒的形式存在于尾焰中,因此從粒子散射的角度,計(jì)算了三氧化二鋁粒子的散射特性;然后結(jié)合分層模型,從粒子角度計(jì)算了三氧化二鋁對(duì)尾焰亮溫的貢獻(xiàn),加上用譜線法計(jì)算的氣體成分的輻射貢獻(xiàn),最終得到了固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰的毫米波輻射特性。最后根據(jù)仿真計(jì)算要求,進(jìn)行了固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰的毫米波輻射測(cè)量實(shí)驗(yàn),并將輻射測(cè)量結(jié)果同尾焰的理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,驗(yàn)證了尾焰毫米波輻射研究的正確性,為固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰的毫米波輻射探測(cè)提供了理論及實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
[Abstract]:According to the law of blackbody radiation, all objects with physical temperatures higher than absolute zero radiate electromagnetic wave energy outward. By receiving electromagnetic wave signals from objects radiating outward, part information of objects can be obtained. Millimeter wave radiation detection techniques for objects are carried out based on this principle. The research of sex is the basis of the detection of millimeter wave radiation. At present, the research on the characteristics of millimeter wave radiation is mostly focused on the low temperature radiant body (the temperature of the object is very different from the ambient temperature). For the high temperature object of the tail flame of the solid engine, a lot of research work has been carried out in the infrared and ultraviolet bands, and in the millimeter wave wave. This paper studies the millimeter wave radiation mechanism and radiation characteristics of the solid rocket motor tail flame, so it is of great significance to the millimeter wave radiation detection of the tail flame of the solid rocket engine. On the basis of the simulation results, the temperature field model of the tail flame is established based on the simulation results. At the same time, a concentration stratification model is set up according to the combustion characteristics. According to the calculated results of the known spectrum line of the tail flame, it is found that the aluminum compound has the light temperature of the tail flame. Secondly, in the caudal flame, the mass fraction of three oxidation two aluminum is larger, and it contributes greatly to the radiation of the tail flame. Due to the three oxidation of two aluminum mainly in the form of solid particles in the tail flame, the scattering characteristics of three oxide two aluminum particles are calculated from the angle of particle scattering, and then a stratified model is combined with the particle angle. The contribution of three aluminum oxide two to the light temperature of the tail flame was calculated, and the radiation contribution of the gas component calculated by the spectral line method was added. Finally, the millimeter wave radiation characteristics of the tail flame of the solid rocket engine were obtained. Finally, the measurement experiment of the milli wave radiation of the tail flame of the solid rocket engine was carried out according to the simulation calculation, and the results of the radiation measurement were the same. The theoretical calculation results of the tail flame are compared and analyzed, and the correctness of the research on the millimeter wave radiation is verified. The theoretical and experimental basis is provided for the millimeter wave radiation detection of the tail flame of the solid rocket engine.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V435

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本文編號(hào)：2063295