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《哈尔滨工程大学》 2011年
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大负载比气固两相流喷管参数研究及通道形状优化

迟鸿伟  
【摘要】:传统的固体火箭发动机喷管两相流的负载比一般低于30%,在研究喷管效率时,可按照两相平衡流的方法进行计算并附以修正,传统的喷管设计理论在考虑两相流修正的情况下可以获得理想的结果。而对于大负载比气固两相流,平衡流假设与实际情况不符,大负载比两相喷管流近乎等温流。喷管内热力参数和流动规律的研究是开展喷管设计和获得最大推进效能的关键。大负载比气固两相流的研究有待于深化。 本文应用非结构化四边形自适应网格建立喷管模型,应用有限体积法求解差分方程。使用HLL格式计算气相的界面矢通量;分别使用HLL格式及Steger-Warming格式计算颗粒相的界面矢通量,并对两种格式的计算结果进行了比较分析;使用时间步分裂法求解守恒方程,使用二阶龙格库塔法进行时间步进。分别建立两相流动无粘、层流和湍流三种模型,求解并分析了三种模型的差异。数值计算得到了不同负载比下、大负载比下不同颗粒直径、大负载比下不同喷管扩张角下的两相运动规律。初步推导了两相近似等温思想下的推力计算公式,并与沿壁面数值积分计算结果、应用等熵推力公式计算结果进行对比分析。发现在大负载比下某一较大的颗粒直径范围内,近似等温流思想推力计算结果比等嫡公式计算结果与实际推力更好的符合。通过对比不同扩张角下的推力与发动机初始质量的比值,得到了优化的扩张角,可以为大负载比下发动机的实际设计提供可行性建议。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O359

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙其诚,李静海;气体“拟颗粒”模型[J];化工冶金;1999年03期
2 王运良,徐忠,苗永淼;气固两相流k-ε-kp-εp双流体模型及应用[J];航空动力学报;1994年03期
3 郭印诚,陈新国,徐春明;运用稠密气体理论建立气粒两相流流动模型[J];化学反应工程与工艺;1999年04期
4 昌泽舟,A.Berlemont,G.Gouesbet;考虑颗粒间碰撞的气固两相流拉格朗日模拟[J];计算力学学报;2001年04期
5 刘向军;石磊;徐旭常;;稠密气固两相流欧拉-拉格朗日法的研究现状[J];计算力学学报;2007年02期
6 曾卓雄,胡春波,姜培正,亢力强;密相、湍流、可压、气固两相流理论及在管道中的应用[J];空气动力学学报;2001年01期
7 袁竹林;稠密气固两相流的直接数值模拟[J];热能动力工程;1999年06期
8 张健,周力行;气固两相流中颗粒轨道运动方程的一组分析解[J];燃烧科学与技术;2000年03期
9 范兵;关正西;;颗粒相对固体火箭发动机稳定性影响的大涡模拟研究[J];上海航天;2008年06期
10 贺征,郜冶,顾璇;锥柱型装药固体火箭发动机两相内流场中颗粒运动的数值模拟[J];宇航学报;2005年03期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 马银亮;高浓度气固两相流的数值模拟研究[D];浙江大学;2001年
2 王美利;高速膨胀流动中的非平衡凝结及其对流场影响的研究[D];中国科学技术大学;2006年
3 贺铸;非等温气固两相各向同性湍流的直接数值模拟[D];华中科技大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵玉晓 ,孙斌 ,王健;六角切圆锅炉炉膛内气流旋转特性的研究[J];华北电力技术;2001年12期
2 王树东;张伟;李惊涛;胡三高;;微油点火燃烧器改造技术分析[J];华北电力大学学报(自然科学版);2010年05期
3 高炳军;付林;杨占军;李舒君;;油煤浆加热炉前混氢直管段气液两相流流型数值分析[J];河北工业大学学报;2009年06期
4 马福喜,王克修,王金瑞;流场计算中自由表面的处理[J];华北水利水电学院学报;1994年04期
5 马哲树,姚寿广;燃油锅炉油滴运动蒸发的数值模拟[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2002年04期
6 孔祥雷;张东辉;周根明;陈代芬;;过热蒸汽饱和器中相际传热传质机理的研究[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2011年06期
7 邵开宏;三维曲线坐标系下炉内湍流流动的数值解[J];华东电力;2003年02期
8 王保文,王擎,孙东红,孙键,朴吉满;四角切圆煤粉炉内煤粉颗粒行为特征的研究[J];华东电力;2004年06期
9 胡立刚,吴文权,陈有力;建筑物绕流的环境效应[J];华东工业大学学报;1995年02期
10 吴斌鑫,陈康民,应启戛,严学铭;摩托车化油器腔体内部二维流动的数值模拟[J];华东工业大学学报;1996年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王成;郝莉;宁建国;;多物质界面追踪方法研究[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年
2 ;Flow Visualization of Shock/Water Column Interactions[A];The 4~(th) Across-strait Workshop on Shock Wave/Vortex Interaction Abstract Book[C];2008年
3 吴开腾;张莉;;一类三维基于通量分裂的高精度MmB差分格式[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
4 杨玟;王丽丽;张树道;;Richtmyer-Meshkov不稳定性引起湍流混合的模型研究[A];第十四届全国激波与激波管学术会议论文集(上册)[C];2010年
5 谢昌坦;王革;;强激波与气-水界面相互作用的数值模拟[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
6 强洪夫;陈福振;高巍然;;基于SPH方法的表面张力修正算法及其应用[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
7 王博;李文成;邓子辰;;基于间断有限元方法的高精度数值计算[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
8 郝树青;黄宏伟;;基于风险理论的长大隧道火灾安全疏散数值模拟[A];第十届中国科协年会论文集(四)[C];2008年
9 原永涛;魏玉珍;齐立强;;多级冲击采样器用于电厂飞灰分级采样的探讨[A];第十三届中国电除尘学术会议论文集[C];2009年
10 覃昕慧;徐玲君;李国栋;陈刚;;溢洪道掺气坎二相流数值模拟[A];水力学与水利信息学进展 2009[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈艺冰;多介质流体力学计算的GKS方法研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 李润之;点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响研究[D];山东科技大学;2010年
3 王革;有壁面质量注入通道流体动力学典型问题分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 付天光;逐孔起爆技术应用基础研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 闫洁;三维气固两相平板间射流中相间耦合作用的直接数值模拟[D];浙江大学;2009年
6 刘亦安;基于太赫兹技术的多相流检测研究[D];浙江大学;2010年
7 闫铂;反应扩散方程的格子Boltzmann方法及数值模拟[D];吉林大学;2011年
8 张建影;用于复Ginzburg-Landau方程的格子Boltzmann方法[D];吉林大学;2011年
9 程万;伴随凝结的无粘可压缩流动研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 程秀花;温室环境因子时空分布CFD模型构建及预测分析研究[D];江苏大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙其诚,李静海;气体“拟颗粒”模型[J];化工冶金;1999年03期
2 徐江荣;两相流颗粒轨道模型的特征频率——频谱方法[J];杭州电子工业学院学报;2000年04期
3 周涛,李洪钟;粘性颗粒流化床中聚团大小的计算模型[J];化学反应工程与工艺;1999年01期
4 张庆丰;某火箭发动机中三氧化二铝堆积现象的分析[J];火炸药学报;1995年02期
5 欧阳洁,李静海;模拟气固两相流动非均匀结构的颗粒运动分解轨道模型[J];中国科学(B辑);1999年01期
6 昌泽舟,A.Berlemont,G.Gouesbet;气固两相流中颗粒弥散的拉格朗日模拟[J];计算力学学报;2001年03期
7 李宏;高分辨率间断有限元方法[J];计算物理;2004年04期
8 王美利;罗喜胜;杨基明;;非定常膨胀过程中水蒸汽凝结对流场影响的数值分析[J];计算物理;2006年01期
9 李静海;葛蔚;郭友良;陈爱华;;颗粒流体系统的非线性行为及其计算机仿真[J];科学通报;1996年S1期
10 葛蔚,李静海;聚式流态化向散式流态化过渡的离散粒子模拟[J];科学通报;1997年19期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 徐旭;孔欣;刘静;向红军;;基于轨道模型的固体火箭发动机喷管两相流研究[A];中国宇航学会2005年固体火箭推进第22届年会论文集(发动机分册)[C];2005年
2 刘静;徐旭;;随机轨道模型在喷管两相流计算中的应用[A];中国宇航学会2005年固体火箭推进第22届年会论文集(发动机分册)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 韩新波;固体火箭发动机潜入喷管背壁区流动研究[D];西北工业大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈越南 ,杨晓清;稀相气固两相流动的数值求解[J];浙江大学学报(工学版);1988年03期
2 张晓娜;岳树元;章利特;施红辉;;激波驱动的气固两相流力学特性研究[J];水动力学研究与进展A辑;2008年05期
3 谢振华;周艳荣;;90°方截面弯管内加装导流板的优化研究[J];应用基础与工程科学学报;2009年04期
4 徐建树;胡寿根;赵军;杨晓明;孙业志;仲志刚;;气固两相输送过程节能优化研究[J];计量与测试技术;2009年12期
5 李巧真;张涛;崔兰伟;;气固两相流实验装置计算机控制系统[J];实验室研究与探索;2010年02期
6 王智迅;邵石伟;朱庭栋;卢俊;蒋静宜;孟庆昆;;方形管道内气固两相流固体粒子速度的测量[J];实验力学;1989年02期
7 由长福,祁海鹰,徐旭常;稠密气固两相流中单颗粒所受气动力的数值模拟[J];工程热物理学报;2002年01期
8 李少华;黄慧;蒲建业;;颗粒在二维缝隙射流的数值模拟[J];东北电力大学学报;2006年01期
9 熊红兵;朱泽飞;林建忠;;三维等离子体射流中空气的卷吸和粒子的氧化[J];浙江大学学报(工学版);2006年04期
10 刘亚明;柳朝晖;贺铸;韩海锋;郑楚光;;颗粒惯性对标量混合的影响[J];工程热物理学报;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘石;扬五强;王海刚;姜凡;;电容层析成象在气固两相流中的应用[A];面向21世纪迎接物料搬运技术新发展——中国机械工程学会物料搬运分会第六届年会论文集[C];2000年
2 冯革宇;冯国会;张雪研;李旭林;胜兴;;吊炕炕洞内气固两相流数值模拟研究[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C];2010年
3 王柏懿;戚隆溪;陈强;;气固两相流体力学和沙尘暴研究[A];力学与西部开发会议论文集[C];2001年
4 魏耀东;刘仁桓;孙国刚;时铭显;;气固两相流顺重力流动的压力脉动实验研究[A];中国颗粒学会2002年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议论文集[C];2002年
5 金阿芳;杨智春;买买提明·艾尼;;风沙流动过程的SPH数值模拟研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
6 朱云;刘志敏;;气固两相流的阻塞预测[A];中国仪器仪表学会测控技术在资源节约和环境保护中的应用学术会议论文集[C];2001年
7 蒋恩臣;王立军;孙占峰;刘坤;;割前摘脱联获机惯性分离室压力损失研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年
8 段广彬;刘宗明;陈广立;赵军;胡寿根;;气固两相Y型分支管网流量分配特性的研究与预测[A];颗粒学前沿问题研讨会——暨第九届全国颗粒制备与处理研讨会论文集[C];2009年
9 赵军;胡寿根;王晓宁;王法良;郑丹;;多分支管道中气固两相流量控制系统的研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
10 张朴;王振飞;孔力;刘文中;程晶晶;;气固两相流探测器的静电感应特性研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;我国多尺度离散化研究取得进展[N];科技日报;2003年
2 ;TP-Link TG-6421[N];网络世界;2002年
3 庞春华;模切设备的特点和发展趋势[N];中国包装报;2007年
4 GA北京代表处总经理 孙讯;模块化电源成就绿色与高性能[N];网络世界;2009年
5 左恩;港口移动式起重机市场扫描[N];中国机电日报;2002年
6 河南环宇集团有限公司网络中心 骆大利;华为3Com,我身边的好网络[N];计算机世界;2004年
7 祁金华;VMware挺顺手 Oracle很整合[N];网络世界;2008年
8 西安 王保健;编程解决聊天室刷新问题[N];中国计算机报;2000年
9 董丽荣;企业级IP电话的未来[N];中国计算机报;2001年
10 刘磊;铁道部选中开放源码 关键领域部署Linux[N];中国计算机报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贺铸;非等温气固两相各向同性湍流的直接数值模拟[D];华中科技大学;2006年
2 刘兰;气固两相绕方柱流转捩的直接数值模拟研究[D];浙江大学;2007年
3 姜俊侠;消失模铸造泡沫珠粒充填过程数值模拟[D];华中科技大学;2008年
4 张净玉;球形离散颗粒抑制热喷流红外辐射规律研究[D];南京航空航天大学;2007年
5 靳晓曙;激光直接制造和再制造技术CAM研究[D];天津工业大学;2007年
6 孙猛;稀疏气固两相流经旋流浓集的电容层析成像测量[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
7 沈志恒;循环流化床颗粒团聚作用的气固两相流动数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 沈志恒;循环流化床颗粒团聚作用的气固两相流动数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 李守晓;电学成像算法及气固两相流研究[D];天津大学;2012年
10 刘洪涛;气固两相流中微细颗粒沉积与扩散特性的数值研究[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 迟鸿伟;大负载比气固两相流喷管参数研究及通道形状优化[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 罗爱军;CFB内气粒两相流动传热传质萘升华模拟实验研究[D];西安建筑科技大学;2005年
3 杨中其;双压降法在线检测气固两相流固相浓度的试验研究[D];华北电力大学(河北);2005年
4 卢海波;强化悬浮式水泥分解炉内流场数值模拟[D];武汉理工大学;2006年
5 林秀军;四墙切圆煤粉燃烧室内湍流气固两相流动与燃烧数值模拟的研究[D];西安建筑科技大学;2005年
6 吴慧英;基于计算流体力学的循环预烧分解炉的三维流场数值模拟[D];昆明理工大学;2006年
7 周国民;高浓度粉体气力输送特性试验研究及其数值模拟[D];浙江大学;2005年
8 李勋;内置减阻杆扩散式方形分离器内两相流数值模拟[D];东华大学;2009年
9 张涛;粒径与载气等因素对冷喷涂气固两相冲击射流流场影响的数值模拟研究[D];大连理工大学;2009年
10 王志强;新型锤片式饲料粉碎机物料分离特性研究[D];内蒙古农业大学;2009年
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