吸氣式高超聲速飛行器機(jī)體/推進(jìn)一體化內(nèi)外流非定常耦合方法
發(fā)布時間:2021-05-10 00:27
基于吸氣式高超聲速飛行器機(jī)體/推進(jìn)一體化的氣動布局設(shè)計方式,文章提出了一種內(nèi)外流一體化流場的耦合求解方法,其中燃燒室內(nèi)流場采用考慮有限速率化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)模型的一維非穩(wěn)態(tài)方法求解,進(jìn)氣道和尾噴管外流場采用二維CFD軟件計算,進(jìn)氣道與燃燒室在耦合界面處通過一維平均方法實現(xiàn)靜溫、靜壓和Mach數(shù)等參數(shù)傳遞.并分別以日本國家航空與航天實驗室(NAL)的氫燃料燃燒室模型作為內(nèi)流場驗證算例,以某典型高超聲速飛行器一體化模型作為內(nèi)外耦合流場驗證算例.研究結(jié)果表明:有限速率化學(xué)反應(yīng)準(zhǔn)一維方法能較為準(zhǔn)確地模擬燃燒室內(nèi)燃燒流場,提出的內(nèi)外流場耦合方法能夠有效地計算出內(nèi)外流耦合效應(yīng),計算后體壓力分布與理論值較接近.該方法可為超燃沖壓發(fā)動機(jī)的性能快速分析和吸氣式高超聲速飛行器機(jī)體/推進(jìn)一體化的初步分析設(shè)計提供重要參考.
【文章來源】:氣體物理. 2020,5(06)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【文章目錄】:
引 言
1 計算方法
1.1 準(zhǔn)一維內(nèi)流計算理論
1.1.1 控制方程
1.1.2 數(shù)值解耦算法
(1)流動部分
(2)化學(xué)反應(yīng)部分(等容爆炸過程)
1.2 內(nèi)外流耦合計算方法
2 算例驗證與分析
2.1 NAL氫燃料發(fā)動機(jī)實驗算例
2.2 一體化內(nèi)外耦合流場計算結(jié)果
2.2.1 一體化流場二維特性
2.2.2 一體化流場整機(jī)參數(shù)分布
3 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]組合式高超聲速飛行器布局設(shè)計與優(yōu)化分析[J]. 陳立立,郭正,侯中喜,鄧小龍,朱炳杰. 氣體物理. 2019(06)
[2]一種求解化學(xué)非平衡流動的新型解耦算法[J]. 劉瑜,劉君,唐玲艷,崔小強(qiáng). 力學(xué)學(xué)報. 2015(01)
[3]超燃沖壓發(fā)動機(jī)流場一維平均方法研究[J]. 張旭,姜軍,林言中,陳兵,徐旭. 推進(jìn)技術(shù). 2014(07)
[4]超燃沖壓發(fā)動機(jī)總體化性能分析[J]. 張旭,王利,林言中,徐旭. 推進(jìn)技術(shù). 2014(02)
[5]不同燃料超聲速燃燒室準(zhǔn)一維計算模型[J]. 牛東圣,侯凌云,潘鵬飛. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(04)
[6]含雙時間步法的化學(xué)非平衡流解耦算法[J]. 汪洪波,孫明波,梁劍寒,王振國. 計算物理. 2010(05)
[7]沖壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道/燃燒室/尾噴管耦合流場計算[J]. 石喜勤,陳兵,徐旭,蔡國飆. 推進(jìn)技術(shù). 2008(05)
本文編號:3178315
【文章來源】:氣體物理. 2020,5(06)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【文章目錄】:
引 言
1 計算方法
1.1 準(zhǔn)一維內(nèi)流計算理論
1.1.1 控制方程
1.1.2 數(shù)值解耦算法
(1)流動部分
(2)化學(xué)反應(yīng)部分(等容爆炸過程)
1.2 內(nèi)外流耦合計算方法
2 算例驗證與分析
2.1 NAL氫燃料發(fā)動機(jī)實驗算例
2.2 一體化內(nèi)外耦合流場計算結(jié)果
2.2.1 一體化流場二維特性
2.2.2 一體化流場整機(jī)參數(shù)分布
3 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]組合式高超聲速飛行器布局設(shè)計與優(yōu)化分析[J]. 陳立立,郭正,侯中喜,鄧小龍,朱炳杰. 氣體物理. 2019(06)
[2]一種求解化學(xué)非平衡流動的新型解耦算法[J]. 劉瑜,劉君,唐玲艷,崔小強(qiáng). 力學(xué)學(xué)報. 2015(01)
[3]超燃沖壓發(fā)動機(jī)流場一維平均方法研究[J]. 張旭,姜軍,林言中,陳兵,徐旭. 推進(jìn)技術(shù). 2014(07)
[4]超燃沖壓發(fā)動機(jī)總體化性能分析[J]. 張旭,王利,林言中,徐旭. 推進(jìn)技術(shù). 2014(02)
[5]不同燃料超聲速燃燒室準(zhǔn)一維計算模型[J]. 牛東圣,侯凌云,潘鵬飛. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(04)
[6]含雙時間步法的化學(xué)非平衡流解耦算法[J]. 汪洪波,孫明波,梁劍寒,王振國. 計算物理. 2010(05)
[7]沖壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道/燃燒室/尾噴管耦合流場計算[J]. 石喜勤,陳兵,徐旭,蔡國飆. 推進(jìn)技術(shù). 2008(05)
本文編號:3178315
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