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《北京工业大学》 2002年
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卫星密封舱内流动的地面模拟实验及数值计算

杨桂春  
【摘要】: 航空航天技术领域中,如何在地面重力环境中实验模拟空间微重力条件下的流动与传热,具有重要意义,但至今尚未得到很好的解决。本文的目的就是研究微重力环境下卫星密封舱内对流换热的地面模拟实验问题。根据实际情况,建立切实可行的地面模拟技术,建成地面模拟实验装置,然后对其密封舱内的流动情况进行了地面实验,并且对其中一个型号的密封舱建立了数学模型,用FLUENT软件计算得到速度场。 我们知道,地面的对流问题大部分都是自然对流与强迫对流并存的混合对流。假设空气低速流动并且物性恒定,通过理论分析,得出地面冷态模拟实验的合理性,并论证了可行性。在该理论的指导下,分别对两个型号卫星密封舱的流动情况进行了实验研究,实验结果给出舱内的速度分布情况,并与要求的速度分布比较,由此对设计方案提出合理建议。 由于实验条件及实验原理的限制,不能从总体上了解整个密封舱内的流动情况,数值计算则可以弥补这一缺陷。计算使用有限差分软件FLUENT,建立了简化的三维模型,控制方程采用K-ε双方程模型,计算了无重力条件下密封舱隔舱内的流动情况。将计算结果与前面的实验结果相比,证明计算结果正确,并给出了直观的速度分布图。根据计算结果分析隔舱内的流动情况,得出与原分析一致的结论。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:V416.5

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