收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

燃气舵气—固两相绕流数值模拟及试验研究

常见虎  
【摘要】: 燃气舵是垂直发射先进拦截导弹经常采用的推力矢量控制技术之一,广泛应用于地地、地空、舰舰等战术固体导弹。由于燃气舵控制技术具有控制导弹的方位角定向范围大、响应时间快、弹道最高点低等优点,近年来,许多国家的空空导弹也开始采用这种推力矢量控制技术。但是,与其它类型燃气舵控制的导弹相比,空空导弹能够提供的安装燃气舵的空间非常狭小,安装燃气舵后,发动机喷口的流场更加复杂,又由于燃气流是高温高压且含有多种固体颗粒的气-固两相流,对燃气舵的烧蚀严重。因此,开展燃气舵气-固两相绕流及相应条件下的气动特性研究,就显得非常有意义。本文以某空空导弹燃气舵为研究对象,采用数值模拟与试验相结合的手段,对燃气舵纯气相绕流流场和气-固两相流绕流流场及燃气舵气动特性进行了研究。主要研究内容为: 1.建立了燃气舵纯气相绕流流场的物理模型,采用含k-ε双方程模型的湍流时均方程组,给定方程组的边界条件,对燃气舵纯气相绕流流场进行了数值模拟。详细分析了舵偏角和舵间组合对燃气舵绕流流场结构的影响,给出了燃气舵力学性能随舵偏角的变化规律,为进一步研究气-固两相流中颗粒相对燃气舵气动特性和绕流流场结构的影响提供理论依据。 2.建立了燃气舵气-固两相绕流流场的物理模型,提出了针对该模型的燃气舵绕流流场计算处理方法和定解条件。通过数值计算,得到燃气舵和耳片的气动特性,分析讨论了影响燃气舵绕流流场结构和固体颗粒在燃气舵表面沉积特性的主要因素及其影响规律,研究了燃气舵升力、燃气舵阻力和耳片阻力随舵偏角的变化关系。 3.借助六分力试验系统,对某空空导弹燃气舵进行了台架试验,获得了部分舵偏角对应的升力和阻力等试验数据,通过与数值模拟结果的对比发现,二者吻合较好,验证了本文数值模拟结果的可靠性;通过进一步分析台架试验后的燃气舵烧蚀形貌、断口形貌、截面组织结构和不同位置的化学成分等,对燃气舵烧蚀机理进行了初探。 通过本文研究,得到了燃气舵的气动力特性,以及舵偏角、固体颗粒分布及壁面属性等对燃气舵绕流流场的影响规律。本文研究成果已成功应用于某型号空空导弹研究中,效果良好。实践表明,本文研究工作对某型号类空空导弹燃气舵的设计和应用具有指导意义,同时为后续开展该类燃气舵的烧蚀机理研究提供了参考依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘志珩;固体火箭燃气舵气动设计研究[J];导弹与航天运载技术;1995年04期
2 培贤;钨钼燃气舵[J];宇航材料工艺;1987年05期
3 侯清海;浅述燃气舵气动测力试验方法[J];航空兵器;2001年06期
4 俞志高;固体火箭燃气舵的结构分析[J];战术导弹技术;1988年04期
5 钟景福;钨渗铜燃气舵的研制和应用[J];航天制造技术;1987年05期
6 刘志珩;燃气舵的气动设计[J];战术导弹技术;1988年02期
7 韩世纬;美国固体火箭发动机钨钼合金燃气舵材料的研制[J];上海航天;1987年01期
8 刘志珩;悬筒式燃气舵测力天平[J];导弹与航天运载技术;1994年03期
9 俞志高;;固体发动机导弹燃气舵的研究[J];战术导弹技术;1983年04期
10 汪朝群 ,张允慧;导弹垂直发射阶段的分析[J];上海航天;1985年06期
11 俞志高;;钨渗銅在固体火箭发动机燃气舵上的应用[J];飞航导弹;1985年02期
12 马丽滨,何洪庆;燃气舵外围流场计算[J];推进技术;1993年01期
13 金仁源;导弹垂直发射方案的分析[J];现代防御技术;1985年06期
14 杜长宝;李军;;固体火箭发动机燃气舵推力损失的数值分析与测试[J];弹箭与制导学报;2010年02期
15 李军;刘献伟;;燃气舵气动特性试验和数值分析[J];弹道学报;2005年04期
16 曹熙炜;刘宇;谢侃;王一白;;一种特型燃气舵数值模拟分析[J];固体火箭技术;2011年01期
17 刘献伟;;新型推力矢量燃气舵抛离技术研究[J];航空科学技术;2009年02期
18 刘丽丽;李克智;李贺军;;基于有限元的C/C燃气舵振动特性[J];玻璃钢/复合材料;2011年01期
19 潘育松;徐永东;陈照峰;成来飞;张立同;熊党生;;碳/碳化硅燃气舵的烧蚀及抗热震性[J];中国有色金属学报;2006年06期
20 薛凯;刘鹏飞;;超声速导弹燃气舵系统设计研究[J];战术导弹技术;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 杜长宝;赵菲;;推力矢量燃气舵性能实验研究[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 荆志伟;吴志刚;杨超;;考虑燃气舵刚度耦合影响的空气舵颤振特性分析[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
3 付英;;钨渗铜制品X射线检测的缺陷判读经验[A];2007'湖北·武汉NDT学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 常见虎;燃气舵气—固两相绕流数值模拟及试验研究[D];南京理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 孙晓娇;超声速稠密两相流条件下燃气舵绕流特性研究[D];南京理工大学;2011年
2 刘玉磊;燃气舵矢量喷管流固热耦合数值研究[D];南京理工大学;2011年
3 叶彬;燃气舵片参数化设计及其软件开发[D];南京理工大学;2008年
4 张巨成;燃气舵非定常流动的建模与数值分析[D];南京理工大学;2005年
5 宁万春;某空空导弹燃气舵气动特性的非定常研究[D];南京理工大学;2008年
6 赵俊华;喷管流动不对称性对推矢气动性能的影响[D];南京理工大学;2009年
7 陈俊;碳/酚醛复合材料燃气舵烧蚀及工作特性研究[D];南京理工大学;2013年
8 韩文超;扰流片式推力矢量控制系统特性研究[D];南京理工大学;2012年
9 户艳;固体火箭发动机喷管的设计与性能仿真[D];西安电子科技大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 天兵;中东上空的“地平线”[N];中国国防报;2003年
2 石文;液体火箭的创始人戈达德[N];中国航天报;2000年
3 本报专稿 石江月;大陆火箭炮威力惊人[N];世界报;2009年
4 本报专稿 石江月;中国制导火箭炮世界领先[N];世界报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978