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题名无塌陷型面出流及输送管内推进剂利用技术研究
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作者
熊杨
陈二锋
周浩洋
吴俊峰
王太平
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机构
北京宇航系统工程研究所
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出处
《宇航总体技术》
2023年第4期70-80,I0002,共12页
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基金
民用航天预先研究项目(D030102)。
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文摘
针对火箭通用芯级氧箱的共底贮箱结构,通过理论分析及数值仿真,提出了“无塌陷型面+消漩叶片”的出流方案,并通过优化型面起始点半径,确保出流过程中不产生明显的液面塌陷。仿真及缩比试验结果表明,相比传统的“圆盘+倒锥”出流方案,贮箱推进剂在无塌陷型面出流方案下的出流过程中,没有明显的气液掺混或漩涡夹气现象,贮箱内推进剂可得到充分利用。在此基础上,利用Wallis两相漂移模型对输送管内两相介质传播速度进行了理论研究,并结合出流过程中气泡运动速度的试验结果,提出了输送管内推进剂的可用量准则。
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关键词
共底贮箱
无塌陷型面
气液掺混
气泡运动速度
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Keywords
Tank with shared bottom
non-collapse surface
Gas-liquid mixing
Bubble velocity
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分类号
V416.2
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名单空泡与自由液面相互作用规律研究进展
被引量：12
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作者
郭文璐
李泓辰
王静竹
王一伟
黄晨光
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机构
中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室
中国科学院大学工程科学学院
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第6期1682-1698,共17页
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基金
国家重点研发计划(2017YFC1404200)
国家自然科学基金(11802311,11772340,11672315)资助项目
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文摘
空化与空泡溃灭现象普遍存在于自然界、水力机械和生物医学等领域.空泡与自由面相互作用会产生瞬态强烈耦合,涉及到空泡非球形溃灭、自由面非线性变形及失稳等现象,是流体力学领域重要的前沿与基础问题.本文围绕这一热点,从空泡非球形演化和自由面变形规律角度出发,概述和归纳近年该领域的研究进展与成果.对于近自由面空泡的非球形演化,基于表征开尔文冲量的无量纲参数,重点关注了体积振荡、射流生成、水锤效应及溃灭冲击波生成等关键过程,介绍了关键参数的理论建模方法,获得了空泡溃灭过程中能量分配机制.针对自由液面变形演化,根据细射流和粗射流生成和发展,归纳了4种典型现象及特点:透明水层及水柱生成、不稳定与稳定冠状水裙结构.进一步总结了开尔文冲量理论、界面凹陷奇点概念和泰勒不稳定性等理论模型的建立和应用,讨论了气泡溃灭过程、液面射流和界面稳定性等主要机制.此外,本文也概述了空泡脉动对球状、圆柱状等非平面液面变形行为的影响,归纳了曲率对于液面变形的影响机制.最后,针对目前研究状况提出该领域研究中尚未解决的问题,期望对将来的空泡及空泡群与自由液面相互作用深入研究提供借鉴.
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关键词
非球形演化
自由面变形
细射流
粗射流
冠状水裙
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Keywords
non-spherical collapse of cavitation
deformation of free surface
thin jet
thick jet
crown-like water skirt
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分类号
O35
[理学—流体力学]
TV131.32
[理学—力学]
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