小推力ADN基推力器在工作中,其毛細(xì)管內(nèi)的推進(jìn)劑容易在壁面?zhèn)鳠嶙饔孟掳l(fā)生相變,進(jìn)而影響推力器的正常工作。為了深入理解推進(jìn)劑在毛細(xì)管內(nèi)的相變和流動(dòng)特性,采用三維數(shù)值模擬方法對(duì)毛細(xì)管微尺度流動(dòng)和相變特性進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算考慮了毛細(xì)管與噴注器內(nèi)的流固耦合傳熱、推進(jìn)劑相變過程。推進(jìn)劑相變采用Lee模型,氣液體積分?jǐn)?shù)的求解和氣液界面捕捉重構(gòu)采用VOF-CSF方法。本文首次采用VOF模型耦合Lee相變模型計(jì)算了ADN基推進(jìn)劑在毛細(xì)管內(nèi)的相變過程,并結(jié)合氣泡空間分布仿真結(jié)果得到了質(zhì)量流量和熱回浸溫度對(duì)流動(dòng)特性的影響規(guī)律。計(jì)算結(jié)果顯示,受到ADN基推進(jìn)劑的冷卻作用,毛細(xì)管內(nèi)壁面溫度要略低于外表面。毛細(xì)管內(nèi)的氣泡形成于彎管處,其體積沿著毛細(xì)管軸向下游逐漸增加,采取散熱措施可減少并推遲氣泡的形成。隨著ADN基推進(jìn)劑質(zhì)量流量的降低或下游熱回浸溫度的增加,毛細(xì)管內(nèi)的氣泡均顯著增加,且形成區(qū)域更接近上游區(qū)域。當(dāng)熱回浸溫度從800K增加至1100K時(shí),毛細(xì)管內(nèi)的氣泡體積從25.6mm³增加至58.7mm³。 

【文章來源】：推進(jìn)技術(shù). 2020,41(01)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【文章目錄】：
1 引言
2 數(shù)學(xué)模型
3 結(jié)果與討論
    3.1 散熱結(jié)構(gòu)對(duì)毛細(xì)管流動(dòng)的影響
    3.2 入口質(zhì)量流量對(duì)毛細(xì)管流動(dòng)的影響
    3.3 熱回浸溫度對(duì)毛細(xì)管流動(dòng)的影響
4 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于ADN基液體推進(jìn)劑的無毒可貯存空間發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究[J]. 姚兆普,苗新,陳君,王夢(mèng),孫民,張杰.  推進(jìn)技術(shù). 2014(09)

博士論文
[1]二硝酰胺銨（ADN）基液體推進(jìn)劑催化分解及高壓燃燒反應(yīng)的試驗(yàn)與計(jì)算研究[D]. 陳君.北京交通大學(xué) 2018

碩士論文
[1]微尺度液—汽相變傳熱的分子動(dòng)力學(xué)模擬[D]. 孫童童.大連理工大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3645318