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喷管分离流流动-热-结构顺序耦合数值模拟及试验研究
被引量：
15
1
作者
胡海峰
鲍福廷
+2 位作者
王艺杰
蔡强
刘旸
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第7期1534-1541,共8页
针对大膨胀比喷管气流分离状态下喷管所受的复杂载荷,采用数值方法分析喷管结构。利用有限体积二阶迎风插值格式及SST涡耗散湍流模型,结合二层增强型壁面函数,求解N-S方程、热传导方程。采用流固耦合的流动与换热模型,流场与结构温度场...
针对大膨胀比喷管气流分离状态下喷管所受的复杂载荷,采用数值方法分析喷管结构。利用有限体积二阶迎风插值格式及SST涡耗散湍流模型,结合二层增强型壁面函数,求解N-S方程、热传导方程。采用流固耦合的流动与换热模型,流场与结构温度场互为边界条件交互数据,实现了流场解算与温度场解算的耦合数值分析。应用有限元方法对给定的温度场及压力载荷作用下的结构进行了瞬态静力分析,实现了流动-热-结构的顺序耦合。采用此计算模型对轴对称拉瓦尔喷管进行了数值模拟,发现在大膨胀比下喷管发生气流分离,经分离处的斜激波后气流温度梯度及压力梯度变化较大,导致该区域应力较大。为验证模型的准确性,开展了试验研究,测得的气流分离位置和计算得到的分离位置很好的符合,说明了计算方法的有效性。
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关键词
大膨胀比喷管
流-热-结构耦合
数值模拟
气流分离
试验
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职称材料
固体火箭发动机喷管分离流动流固耦合数值仿真
被引量：
7
2
作者
吴朋朋
杨月诚
+1 位作者
高双武
张昆鹏
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第3期344-347,381,共5页
针对固体火箭发动机大膨胀比喷管出现的分离流动,采用数值仿真方法进行分析,并与试验进行对比。通过集成软件平台MpCCI,连接计算流体动力学软件FLUENT和有限元软件ABAQUS,对燃气流动与喷管结构运动变形进行了耦合计算。耦合计算结果发现...
针对固体火箭发动机大膨胀比喷管出现的分离流动,采用数值仿真方法进行分析,并与试验进行对比。通过集成软件平台MpCCI,连接计算流体动力学软件FLUENT和有限元软件ABAQUS,对燃气流动与喷管结构运动变形进行了耦合计算。耦合计算结果发现,此大膨胀比喷管发生气流分离,且分离处斜激波后的气流温度与压力变化较大,采用流固耦合数值方法能体现喷管的结构变形,从而更准确地反映喷管与燃气流相互影响的真实环境。耦合计算结果与试验进行对比得出,耦合计算得到的分离位置能很好地拟合实验测得的气流分离位置,说明了流固耦合数值方法的有效性,为更深入研究大膨胀比喷管分离流动现象提供了支撑。
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关键词
固体火箭发动机
大膨胀比喷管
分离流动
流固耦合分析
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职称材料
题名
喷管分离流流动-热-结构顺序耦合数值模拟及试验研究
被引量：
15
1
作者
胡海峰
鲍福廷
王艺杰
蔡强
刘旸
机构
西北工业大学航天学院
西安航天动力研究所
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第7期1534-1541,共8页
基金
国家自然科学基金(51005179)
文摘
针对大膨胀比喷管气流分离状态下喷管所受的复杂载荷,采用数值方法分析喷管结构。利用有限体积二阶迎风插值格式及SST涡耗散湍流模型,结合二层增强型壁面函数,求解N-S方程、热传导方程。采用流固耦合的流动与换热模型,流场与结构温度场互为边界条件交互数据,实现了流场解算与温度场解算的耦合数值分析。应用有限元方法对给定的温度场及压力载荷作用下的结构进行了瞬态静力分析,实现了流动-热-结构的顺序耦合。采用此计算模型对轴对称拉瓦尔喷管进行了数值模拟,发现在大膨胀比下喷管发生气流分离,经分离处的斜激波后气流温度梯度及压力梯度变化较大,导致该区域应力较大。为验证模型的准确性,开展了试验研究,测得的气流分离位置和计算得到的分离位置很好的符合,说明了计算方法的有效性。
关键词
大膨胀比喷管
流-热-结构耦合
数值模拟
气流分离
试验
Keywords
over
-
expanded
rocket
nozzle
Fluid-thermal-structure
coupled
analysis
Numerical
simulation
Gas
separated
Test
分类号
V434 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
固体火箭发动机喷管分离流动流固耦合数值仿真
被引量：
7
2
作者
吴朋朋
杨月诚
高双武
张昆鹏
机构
第二炮兵工程大学二系
出处
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第3期344-347,381,共5页
文摘
针对固体火箭发动机大膨胀比喷管出现的分离流动,采用数值仿真方法进行分析,并与试验进行对比。通过集成软件平台MpCCI,连接计算流体动力学软件FLUENT和有限元软件ABAQUS,对燃气流动与喷管结构运动变形进行了耦合计算。耦合计算结果发现,此大膨胀比喷管发生气流分离,且分离处斜激波后的气流温度与压力变化较大,采用流固耦合数值方法能体现喷管的结构变形,从而更准确地反映喷管与燃气流相互影响的真实环境。耦合计算结果与试验进行对比得出,耦合计算得到的分离位置能很好地拟合实验测得的气流分离位置,说明了流固耦合数值方法的有效性,为更深入研究大膨胀比喷管分离流动现象提供了支撑。
关键词
固体火箭发动机
大膨胀比喷管
分离流动
流固耦合分析
Keywords
solid
rocket
motor
over
-
expanded
rocket
nozzle
flow
separation
fluid-structure
coupled
analysis
分类号
V435 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
喷管分离流流动-热-结构顺序耦合数值模拟及试验研究
胡海峰
鲍福廷
王艺杰
蔡强
刘旸
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
15
下载PDF
职称材料
2
固体火箭发动机喷管分离流动流固耦合数值仿真
吴朋朋
杨月诚
高双武
张昆鹏
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
7
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职称材料
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