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题名微喷管中稀薄流动时热力学非平衡现象研究
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作者
赵娅
袁军娅
任翔
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机构
北京航空航天大学宇航学院
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出处
《火箭推进》
CAS
2020年第3期19-25,40,共8页
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基金
国家自然科学基金(51676010)。
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文摘
微喷管作为微推进系统中的重要部件,其工作性能的研究对于微推进系统的设计有着重要理论指导意义。采用求解带滑移边界条件的N-S方程和直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法,研究微喷管中的稀薄流动,通过设定气体分子转动松弛所需要的松弛碰撞数Zrot研究微喷管中的热力学非平衡现象。结果表明:Kn>0.1时,微喷管中流动开始变得稀薄,连续性假设失效,N-S方程求解结果出现误差;随着微喷管中流动稀薄程度增加,热力学非平衡现象逐渐明显;热力学非平衡现象使微喷管内气体内能转化为平动能的量减少,微喷管内速度和推力整体减小;热力学非平衡现象对微喷管流场影响大于对其工作性能的影响,考虑转动松弛对微喷管内温度场的影响大于速度场。
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关键词
微喷管
数值仿真
流动机理
热力学非平衡现象
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Keywords
micro-nozzle
numerical simulation
flow mechanism
work performance
thermodynamic non-equilibrium phenomenon
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分类号
V411.6
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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