氣動(dòng)偏心是影響無控火箭密集度的主要原因之一,本文研究不同型面拉瓦爾噴管產(chǎn)生側(cè)向力、推力偏心力矩的規(guī)律,結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究,豐富和完善了微推偏噴管的設(shè)計(jì)方法。對噴管推力偏心特性進(jìn)行了系統(tǒng)全面的理論研究。噴管非對稱流動(dòng)計(jì)算是研究噴管推力偏心特性的基本理論方法。使用小擾動(dòng)方法、特征線方法和CFD方法均得到了側(cè)向力沿?cái)U(kuò)張段呈振蕩減小規(guī)律、側(cè)向力有多個(gè)零點(diǎn)且位置不受擾動(dòng)強(qiáng)度的影響,證明了微推偏噴管的存在性,揭示了噴管推力偏心特性的內(nèi)在規(guī)律。以噴管推力偏心特性研究為目的,使用CFD方法進(jìn)行了全噴管三維非對稱流場數(shù)值模擬,獲得了入口流動(dòng)速度偏角、總溫、總壓不均勻等擾動(dòng)引起的側(cè)向力及其零點(diǎn)的分布規(guī)律。開展了噴管滯止參數(shù)、推進(jìn)劑特性參數(shù)對噴管推力偏心特性的影響研究。發(fā)現(xiàn)在噴管入口施加很小的總壓不均勻度就能產(chǎn)生相當(dāng)大的側(cè)向力,同時(shí)側(cè)向力沿軸向的變化特性也完全不同于其他非對稱因素引起的側(cè)向力。推進(jìn)劑特性參數(shù),特別是固體推進(jìn)劑燃?xì)獗葻岜葘姽芡屏ζ奶匦砸灿泻艽笥绊?在研究噴管推力偏心特性和設(shè)計(jì)微推偏噴管時(shí)必須考慮這一因素。系統(tǒng)地研究了六分力實(shí)驗(yàn)臺架的結(jié)構(gòu)方案,提出了優(yōu)化測試側(cè)向力零點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)方法。六分力實(shí)驗(yàn)臺是測試... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力偏心
    1.2 噴管推力特性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 基于小擾動(dòng)理論的噴管推力偏心特性研究
    2.1 Walters方法
    2.2 Darwell方法
    2.3 Beromov方法
    2.4 小結(jié)
3 噴管推偏特性的雙特征線法數(shù)值模擬研究
    3.1 三維定常等熵超聲速流動(dòng)的特征線理論
        3.1.1 原始控制方程組
        3.1.2 特征方程和相容性方程
        3.1.3 特征面
        3.1.4 相容性方程
    3.2 三維定常等熵超聲速流的數(shù)值計(jì)算方法
        3.2.1 數(shù)值計(jì)算方法
        3.2.2 噴管中三維定常等熵非對稱超聲速流動(dòng)計(jì)算
        3.2.3 火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力矢量的計(jì)算方法
    3.3 噴管推力偏心特性的數(shù)值模擬及分析
        3.3.1 錐形噴管
        3.3.2 特型噴管
    3.4 小結(jié)
4 全噴管跨聲速非對稱流場的數(shù)值模擬研究
    4.1 錐形噴管內(nèi)非對稱無黏流動(dòng)模擬
    4.2 錐形噴管內(nèi)非對稱黏性流動(dòng)計(jì)算
    4.3 雙圓弧噴管非對稱流動(dòng)計(jì)算
    4.4 拋物線噴管非對稱流動(dòng)計(jì)算
    4.5 入口總壓與總溫不均勻引起的推力偏心
    4.6 燃?xì)獗葻岜扰c氣體常數(shù)對推力偏心的影響
    4.7 小結(jié)
5 推力偏心實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 六分力實(shí)驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)
    5.2 推力偏心計(jì)算
    5.3 傳感器量程與精度要求
    5.4 六分力大小的預(yù)估
    5.5 傳感器的量程要求與誤差傳播
    5.6 實(shí)驗(yàn)臺方案的選擇
    5.7 發(fā)動(dòng)機(jī)、定架、傳感器安裝引起誤差的預(yù)估
    5.8 各種誤差源對推力偏心測試結(jié)果的影響小結(jié)(方案B)
    5.9 噴管推偏特性的實(shí)驗(yàn)研究
    5.10 錐形噴管側(cè)向力實(shí)驗(yàn)
    5.11 小結(jié)
6 微推偏噴管設(shè)計(jì)方法研究
    6.1 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的設(shè)計(jì)方法
    6.2 微推偏噴管的設(shè)計(jì)
    6.3 微推偏噴管設(shè)計(jì)實(shí)例
    6.4 小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 本文所做工作
    7.2 本文主要結(jié)論
    7.3 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.4 進(jìn)一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3565851