高真空羽流指空間目標上火箭發(fā)動機在高真空環(huán)境工作時產(chǎn)生的燃氣射流迅速膨脹擴散流動狀態(tài)。這種急劇膨脹的羽流會對空間目標產(chǎn)生沖擊、侵蝕,其產(chǎn)生的輻射特性已應用于空間目標的探測、識別�；跓o碰撞的自由分子流理論模型對高真空羽流的流場進行了快速預測分析方法研究,獲得了高真空羽流的膨脹、擴散分布特性,得到了符合認識的流動規(guī)律結(jié)果,在計算得到高真空羽流流動參數(shù)的基礎(chǔ)上,采用佛奧特線型函數(shù)描述稀薄氣體的展寬,結(jié)合逐線積分法+視在光線法計算得到高真空羽流的輻射特性。研究結(jié)果表明:高真空羽流的輪廓特性及擴散分布是由噴管出口的點源強度所決定的,點源強度越強,羽流擴散的越厲害,同時軸線上無量綱的密度、溫度越高;噴管出口溫度相同時,高真空羽流輻射強度隨點源增加而增強;出口速度相同時,羽流輻射強度隨點源增加而減小;在點源強度相同時,羽流輻射強度與推力正相關(guān)。

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖1高真空羽流的坐標系統(tǒng)

為獲得空間任意位置P(x,0,z)的氣體狀態(tài)，建立如圖1所示的三種空間坐標系，并以表示羽流的點源強度，在空間任意位置的分子數(shù)密度n1(x,0,z)、宏觀速度U1(x,0,z)、W1(x,0,z)和溫度T1(x,0,z)可表示為噴口徑向尺寸和周向角度的定積分形式。公式(2)～(5)....

圖2不同方法計算的不同Kn數(shù)對應的無量綱密度分布比對

圖2中上半部分是采用數(shù)值解析方法計算的高真空羽流無量綱的密度分布，下半部分為參考文獻[16]中采用DSMC方法以及Simons的Cosine-law模型計算的高真空羽流無量綱的密度分布。圖2(a)對應的Kn=100，圖2(b)、(c)分別對應的Kn=0.1、Kn=0.01。由圖2....

圖3不同點源強度下高真空羽流的無量綱流動參數(shù)分布

計算表1各工況的高真空羽流場，從計算結(jié)果可見在出口溫度恒定條件下不同點源強度的高真空羽流流場分布特性，圖3是工況T2流動的無量綱參數(shù)分布圖，其中上半部分是點源強度1.5，下半部分為點源強度2.5。由圖3(a)可見，流場的數(shù)密度分布呈現(xiàn)“橢球”形態(tài)擴散，以數(shù)密度下降到0.001作為....

圖4不同點源強度下軸線方向上的無量綱數(shù)密度和溫度分布

由圖4可見，隨著點源強度的增加，軸線上密度下降的越緩慢，并在10倍噴口直徑處趨于一致，無量綱溫度隨點源增強具有相似變化趨勢，在5倍噴口直徑處趨于穩(wěn)定，但是點源越強穩(wěn)定后的溫度越高，圖4(a)和圖4(b)比對可見，盡管噴管出口的溫度和壓強不一樣，但是在保證其點源強度相同的情形下，羽....

本文編號：3891409