轨控发动机羽流红外辐射的数值仿真

针对工作在高真空环境下的轨控发动机，数值模拟了其羽流红外特性。首先计算了考虑化学反应的轨控发动机喷管的内流场和外流场，得到了温度、压力、组分浓度等参数的分布。基于HITRAN2008和HITEMP2010数据库采用逐线积分法编程计算了气体光谱吸收系数。最后在此基础上用有限体积法建立的求解辐射传输方程的模型，计算得到羽流红外辐射强度在2～10μm范围内随波长变化的曲线。分析了羽流气体组分、波长、探测角度对羽流光谱辐射的影响，与同类文献中的计算结果进行了比较，结果表明：本文的计算模型和方法能较好地模拟轨控发动机羽流的红外辐射特性。

固液混合火箭发动机尾焰的红外特性研究

针对固液混合火箭发动机中Al2O3颗粒运动的影响，对喷管的内流场和外流场进行了一体化数值仿真，得到了温度、压力、组分浓度以及粒子浓度等参数的分布。利用以最新的分子光谱数据库HITRAN和HITEMP为基础编写的逐线积分法计算了气体光谱吸收系数，采用米氏散射模型计算了固体粒子的辐射特性参数。利用基于有限体积法离散辐射传输方程的模型计算出了尾焰的红外辐射亮度。通过进一步求解，得到了特定波段的光谱辐射强度。在8—14岬波段，利用红外热像仪进行了试验，并将试验结果与数值计算结果进行了比较。结果表明，该计算模型和方法能较好地模拟固液混合火箭发动机尾焰的红外辐射特性。

火箭发动机喷流辐射场可视化

喷流的红外辐射特性是火箭发动机的重要目标特性,喷流辐射场的可视化对于导弹的预警和探测识别有重要意义。首先,采用将矩形网格三角化的方法,对网格序列法和局部多边形填充法进行了改进,该算法将矩形网格分成4个三角形,然后在三角形内进行等值线的绘制和云图的填充。其次,介绍了3DS模型的文件格式,并编程实现了3DS模型的读取与重绘。最后,在VC++6.0下基于OpenGL编写了可视化软件,实现了火箭发动机喷流辐射场的等值线、云图的绘制并导入3DS格式的喷管模型结合显示,验证了算法的可行性。