国家自然科学基金(50576105)
- 作品数：14 被引量：47H指数：5
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- 氢喷射温度对氢氧火箭发动机燃烧稳定性的影响被引量：3
- 2009年
- 应用CFD方法对氢氧火箭发动机中高频燃烧不稳定性进行了数值模拟,研究分析了不同工况条件下氢喷射温度对燃烧振荡的影响规律,得出了压力振荡频率变化规律及稳定性极限图。结果表明:在一定的氢喷射温度范围内会发生不稳定燃烧,且随着混合比的增大,发生不稳定燃烧的氢喷射温度上限增大;不稳定燃烧振荡主频呈倍频关系,且在氢喷射温度(70K～110K)内,振荡主频最大。
- 程钰锋聂万胜丰松江
- 关键词：氢氧火箭发动机不稳定燃烧数值模拟
- 氢氧火箭发动机不稳定燃烧数值研究被引量：5
- 2009年
- 采用氢喷射温度下降法，数值模拟了氢氧火箭发动机高频燃烧不稳定现象。比较分析了混合比、室压和氢喷射温度对燃烧振荡的影响规律，得出了稳定性极限图及压力振荡频率变化规律。结果表明：氢喷射温度是影响燃烧不稳定的重要因素，降低氢喷射温度对燃烧稳定性不利，发生不稳定燃烧时，振荡主频呈倍频关系；混合比或室压增大，不稳定喷射氢温上升，即燃烧稳定性裕度较低；室压一定，存在一个特定的混合比，使得不稳定燃烧振荡主频最小；混合比一定，存在一个特定的室压，使得不稳定燃烧振荡主频最大。
- 程钰锋聂万胜丰松江
- 关键词：氢氧发动机不稳定燃烧数值模拟
- 湍流、喷雾模型对氢氧火箭发动机燃烧仿真的影响被引量：1
- 2011年
- 基于完善的压力隐式算子分裂(PISO)算法,通过改变κ-ε两方程湍流模型和喷雾模型,对氢氧火箭发动机不稳定燃烧进行数值仿真。比较理论分析和数值仿真的结果得出,在二维情况下,液滴碰撞模型和TAB液滴破碎模型不适于模拟氢氧火箭发动机不稳定燃烧;TVB液滴破碎模型与κ-ε两方程湍流模型的组合情况能够捕捉到燃烧室中的压力振荡,但不能体现出振荡频率;而采用Realizableκ-ε湍流模型不考虑液滴雾化模型时不但能够捕捉燃烧室内压力振荡情况,还能够很好地得出振荡频率的分布情况。
- 程钰锋聂万胜丰松江
- 关键词：氢氧火箭发动机不稳定燃烧数值仿真
- 液体火箭发动机喷雾液滴内部流动及传热数值模拟被引量：2
- 2011年
- 液体火箭发动机喷雾液滴在表面剪切力的作用下形成内部环流,影响液滴内部传热特性,进而影响喷雾蒸发燃烧过程。将一种基于光滑压力修正的非交错网格SIMPLE算法推广到一般曲线坐标系,并对液滴表面特殊边界条件进行数值处理,然后采用代数法生成正交贴体结构网格,求解气相及液相轴对称不可压流动控制方程,得到运动液滴内部稳态流场及其温度演化过程。仿真结果表明,运动液滴内部形成了稳定的内部环流;在初始传热阶段,液滴内部传热过程主要受热传导控制而形成对称的温度分布,但内部环流会随时间逐渐控制其传热过程,使内部温度不再服从对称分布,并在环流中心区出现局部低温。
- 何博聂万胜丰松江庄逢辰
- 关键词：液体火箭发动机液滴SIMPLE算法传热
- 氢氧火箭发动机喷雾演化过程作用机理被引量：3
- 2010年
- 高压超临界喷雾演化过程作用机理是氢氧火箭发动机燃烧不稳定性机理分析、提高燃烧效率研究的基础。为探讨高压条件下液氧喷雾演化过程的主要作用因素,引入气液同轴喷嘴雾化模型和高压蒸发模型,考虑超临界条件下液氧/气氢气液平衡及其物理属性,对氢氧火箭发动机单喷嘴工况条件下喷雾燃烧过程进行了一体化三维数值仿真,得到了液氧喷雾液滴分布和燃烧流场参数,综合分析了液氧液滴蒸发率、氢氧化学反应率、混合燃气涡量分布与液氧喷雾尺寸、数量的变化规律,提出了液氧喷雾演化过程六个作用因素不同的阶段。
- 丰松江聂万胜何浩波庄逢辰
- 关键词：氢氧火箭发动机喷雾数值仿真
- 燃烧室高压环境下喷雾液滴非稳态蒸发数值研究被引量：5
- 2011年
- 采用全瞬态高压蒸发模型,在考虑液滴内部流动、高压气液平衡、气相溶解及高压属性修正等高压非理想因素条件下,仿真分析了喷雾液滴高压非稳态蒸发特性,得到了环境条件及各种高压非理想因素对液滴生存时间的影响。结果表明：随着环境压力的增大,液滴内部将一直处于非稳态加热过程,气体溶解量增大,蒸发初期的膨胀过程更加明显,半径变化不再服从D2定律;在高温环境下,提高环境压力有利于缩短液滴生存时间,但在低温环境下,提高环境压力反而会延长液滴生存时间;高压环境下忽略气相溶解的影响,会略微延长液滴生存时间,而忽略气相高压物理属性修正及液滴内部流动的影响,将明显缩短液滴生存时间。
- 何博肖强聂万胜丰松江
- 氢氧发动机湍流两相燃烧三维全尺寸数值仿真被引量：2
- 2011年
- 基于离散颗粒模型,采用单元内颗粒源法对某氢氧火箭发动机湍流两相燃烧流场进行了三雏全尺寸数值仿真。液氧雾化液滴采用Rosin-Rammler分布模型,其质量平均直径采用同轴直流喷嘴雾化模型计算;考虑液氧高压蒸发过程;燃烧速率采用湍流脉动机制和Arrhenius机制共同控制。所得液氧喷雾分布和其它流场参数与试车数据吻合,所提方法可应用于其它火箭发动机内流场的数值仿真,为发动机设计提供基础数据。
- 丰松江聂万胜车学科何博
- 关键词：氢氧火箭发动机数值仿真
- 近空间飞行器巡航方式对比分析被引量：2
- 2008年
- 针对设想的三种近空间飞行器巡航方案,分析了不同巡航方式可能采用的推进系统,建立了相应的动力学模型,对各方案进行了弹道计算,研究了巡航高度对动力巡航方案航程的影响。依据计算结果,对不同方案的弹道特性进行了比较分析,结论认为现阶段应优先发展无动力滑翔和弹道跳跃式近空间飞行器。
- 周张华聂万胜
- 关键词：近空间弹道特性
- 等离子体控制边界层流动仿真研究被引量：7
- 2010年
- 使用泊松方程、漂移-扩散模型和N-S方程对介质阻隔面放电等离子体控制边界层流动进行了一体化数值模拟。仿真结果表明介质阻隔面放电等离子体通过推-拉空气可以对低速气流进行控制,正向推力和反向拉力均可以在距壁面一定高度处形成射流,正向射流自身增加边界层动量,更重要的是通过引射主流将主流中的能量输运到边界层中,从而减小边界层厚度;反向射流与来流相撞后形成回流区将边界层向外推,能够增加边界层厚度。
- 车学科聂万胜屠恒章
- 关键词：边界层
- 液体火箭凝胶推进剂燃烧特性研究进展被引量：11
- 2009年
- 液体火箭凝胶推进剂燃烧特性是凝胶推进技术发展的关键问题之一。综述了液体火箭凝胶推进剂燃烧特性研究状况与进展,详细阐述了凝胶液滴燃烧机理,总结分析了凝胶推进剂燃烧特性三种试验研究方案和四种理论研究模型的特点,指出了研究凝胶推进剂燃烧特性的重要性并对进一步的研究工作提出建议。
- 丰松江何博聂万胜
- 关键词：凝胶推进剂燃烧
