免费论文摘要：液体运载火箭发效果焚烧与震动啮合数值仿真接洽

装药焚烧和燃气震动是液体运载火箭发效果的两个基础处事进程，贯串两者举行啮合的数值仿真是实行液体运载火箭发效果全体例处事进程仿真的普通。舆论接洽了促成剂焚烧机理、装药燃面退移以及内流场数值模仿等几上面的本领，经过液体运载火箭发效果处事进程仿真软硬件的开拓将关系算法集成，最后以该软硬件为平台，实行了液体运载火箭发效果焚烧与震动啮合数值仿真。开始，装药造型和燃面退移仿真是接洽液体运载火箭发效果焚烧进程与震动进程仿真的纽带。B样条弧线曲面造型本领特殊符合处置该题目：运用B样条弧线曲面反算本领获得点云刻画的装药形势的遏制极点，实行装药造型透彻设置；借助正算本领赢得透彻设置的装药造型各极点的法矢，从而依照各焚烧速革新点云，实行非平行层燃面退移仿真。舆论精细引见了三次B样条弧线、双三次B样条曲面包车型的士正算、反算以及绘制等基础题目，并给出了B样条弧线曲面造型本领在液体运载火箭发效果装药造型以及燃面退移仿真中运用的简直过程。其次，为领会决焚烧与震动啮合仿真中搀杂好多边境和挪动边境的题目，正文对二维非构造网格分别本领和非构造动网格天生本领举行接洽，沿用四叉树网格分别本领实行了非构造网格分别，且所天生网格大多为正四边形。经过对边境网格的进一步处置，缩小了畸变网格数目，革新了网格品质；借助迩来大众前辈法实行的网格临域查问赶快、精确。舆论还给出了以限制网格重构本领为普通的二维非构造动网格的天生算法。同声，对运用于非构造网格上的数值求解粘性不行收缩和可收缩震动的有限体积法举行了接洽，给出了非构造同位网格上实行的SIMPLE算法。对惯例的不行收缩震动的SIMPLE算法举行实行矫正，使其不妨求解从亚音速到超音速的可收缩震动，并不妨对二维轴对称以及非稳态的震动题目举行计划。舆论对多个典范算例的计划截止与基准解或试验数据适合较好，表明算法精确、确凿，不妨进一步运用于液体运载火箭发效果焚烧室与喷管内的全速率一致流场求解。以该算法为普通，贯串非构造动网格天生算法，实行了含有挪动边境流场的数值计划。其余，复合促成剂的稳态焚烧表面是正文接洽的又一中心，舆论对粒状分散火苗模子（GDF模子）、多火苗模子（BDP模子）和微元火苗归纳模子（PEM模子）这三个典范的模子举行了领会比拟，采用PEM模子动作促成剂燃速计划的表面模子，接洽了燃速计划进程，并以此模子为普通体例燃速计划步调，该步调不妨充溢商量到促成剂组分和燃气参数对燃速的感化。以焚烧表面为普通，舆论进一步对端面焚烧的液体运载火箭发效果中常常爆发的液体装药燃速畸变局面的机理举行接洽。归纳了现有的材料以及试验截止，中心对邻近焚烧室壳体壁面邻近的促成剂中增塑剂、固化剂等组分的迁徙以及细氧化剂会合等大概激励液体装药燃速畸变的成分举行了领会计划，觉得液体装药燃速畸变局面爆发的最为基础的因为在乎壁面邻近的氧化剂颗粒浓淡高于重心地区而氧化剂平衡粒度低于重心地区，并扶助以PEM模子燃速计划步调对其举行定量地领会考证。在之上接洽处事普通之上，借助计划机扶助造型（CAGD）、计划机扶助工程（CAE）和软硬件工程本领，以模块化思维安排开拓了液体运载火箭发效果处事进程仿真软硬件（SOPS）。SOPS软硬件具备杰出可扩充性和兼容性，它将焚烧、震动以及燃面退移三上面的普通本领举行了集成，并最后建立变成以实业模块、画图模块和仿真模块等中国主要主要功效模块为中心的软硬件平台。该软硬件平台为实行焚烧与震动啮合仿真供给了普通。舆论简直对SOPS软硬件的完全框架结构、各模块的数据构造以及软硬件的重要功效举行了精细引见。运用SOPS软硬件挪用焚烧、震动以及退移等普通本领，处置仿真数据，遏制仿真过程，最后实行了液体运载火箭发效果焚烧与震动及时的、啮合的仿真。舆论以端面焚烧液体运载火箭发效果处事进程为接洽东西，运用体味公式和PEM模子两种本领计划促成剂燃速，辨别对商量和不商量燃面退移两种情景举行仿真计划；在运用PEM模子计划促成剂燃速举行仿真计划时，按照燃速畸变局面的接洽论断假如了促成剂中氧化剂浓淡与粒度的散布，并辨别对那些情景举行仿真计划，计划截止有理、确凿。经过对计划截止的领会，揭穿了燃速畸变局面中焚烧与震动进程之间的啮合效率，进一步证明了促成剂中氧化剂浓淡和粒度的散布分别是引导该局面爆发的重要成分。综上所述，正文对装药造型及燃面退移、焚烧表面、流场仿真三个上面要害本领举行接洽，开拓了液体运载火箭发效果处事进程仿真软硬件，实行了液体运载火箭发效果焚烧与震动及时的、啮合的仿真。舆论的接洽工抵制进一步实行液体运载火箭发效果处事进程全体例数值仿真打下了要害的本领普通。

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