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固体火箭发动机喷管阻尼特性的数值仿真
被引量:
4
1
作者
孙兵兵
李军伟
+1 位作者
苏万兴
王宁飞
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期2290-2297,共8页
为了探究影响固体火箭发动机喷管阻尼特性的关键因素,基于典型柱状装药固体火箭发动机二维简化模型,利用脉冲衰减法,开展喷管阻尼特性数值仿真计算,研究了喉通比和燃烧室长度对喷管阻尼常数的影响规律,结果发现数值模拟结果与经验公式...
为了探究影响固体火箭发动机喷管阻尼特性的关键因素,基于典型柱状装药固体火箭发动机二维简化模型,利用脉冲衰减法,开展喷管阻尼特性数值仿真计算,研究了喉通比和燃烧室长度对喷管阻尼常数的影响规律,结果发现数值模拟结果与经验公式理论预估结果有较好的一致性,证实了该数值方法的有效性;在此基础上,进一步探讨了无法由经验公式直接获知的诸如喷管收敛半角以及收敛型面对喷管阻尼常数的影响规律,结果表明:收敛半角对喷管阻尼常数有很大的影响,在设计范围内,较小的收敛角有益于提高喷管阻尼特性;收敛段型面对喷管阻尼也有一定的影响,凸型型面阻尼特性优于锥型型面,锥形型面优于凹形型面.
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关键词
固体火箭发动机
不稳定燃烧
喷管阻尼常数
脉冲衰减法
原文传递
各向异性网格自适应计算在超燃模拟中的应用
被引量:
2
2
作者
邹建锋
盛东
+1 位作者
方磊
郑耀
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期2140-2150,共11页
采用各向异性网格自适应求解技术,将其应用于DLR超燃冲压发动机燃烧室中的超燃模拟.开展了3个算例,包括采用滑移壁面条件的燃烧室冷流场模拟、采用无滑移壁面条件的冷流场模拟及采用无滑移壁面条件的反应流模拟.模拟中,各向异性网格自...
采用各向异性网格自适应求解技术,将其应用于DLR超燃冲压发动机燃烧室中的超燃模拟.开展了3个算例,包括采用滑移壁面条件的燃烧室冷流场模拟、采用无滑移壁面条件的冷流场模拟及采用无滑移壁面条件的反应流模拟.模拟中,各向异性网格自适应计算捕捉到了如激波、射流、边界层、火焰面等具有各向异性特征的大梯度区域,并利用各向异性网格进行了很好的加密.对比利用各向同性网格的初始流场计算,各向异性网格自适应计算使基于滑移条件、无滑移条件的冷流计算及反应流计算的网格单元数量分别下降了36.2%,36.4%和36.8%,有效降低了计算规模,而且流场大梯度区域的计算结果更准确,辨析度更好.结果表明:对于像超燃这类具有各向异性特征的问题,各向异性网格系统比各向同性网格系统有更好的计算效率及准确性,同时也表明基于Mach数场构造的各向异性网格系统可以有效应用于超燃计算.
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关键词
各向异性非结构网格
网格自适应
度量张量
超声速燃烧
超燃冲压发动机
原文传递
周期对称性在失谐叶盘瞬态响应求解中的应用
被引量:
2
3
作者
姚建尧
辛健强
王建军
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期2188-2194,共7页
提出了利用周期对称性仅使用一个扇区进行失谐叶盘瞬态响应分析的方法,给出了其理论和算法实现过程。该算法的核心思想是将失谐部分移至运动方程的右端作为非线性激励,将失谐问题转化为谐调非线性问题,并采用迭代法或预测位形法进行非...
提出了利用周期对称性仅使用一个扇区进行失谐叶盘瞬态响应分析的方法,给出了其理论和算法实现过程。该算法的核心思想是将失谐部分移至运动方程的右端作为非线性激励,将失谐问题转化为谐调非线性问题,并采用迭代法或预测位形法进行非线性响应的求解,以单自由度(DOF)系统验证时域推进方法的有效性。最后使用简化失谐叶盘的有限元模型验证了该方法的有效性。结果表明:采用扇区模型可将自由度数从3 888减少至324,而每一时间步仅需2-3次迭代即可收敛,扇区模型与整体模型计算结果吻合良好,最大幅值误差为0.14%,
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关键词
失谐叶盘
瞬态响应
周期对称性
非线性激励
预测位形
原文传递
题名
固体火箭发动机喷管阻尼特性的数值仿真
被引量:
4
1
作者
孙兵兵
李军伟
苏万兴
王宁飞
机构
北京理工大学宇航学院
中国航天科技集团公司
中国运载火箭技术研究院
研究
与
发展中心
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期2290-2297,共8页
文摘
为了探究影响固体火箭发动机喷管阻尼特性的关键因素,基于典型柱状装药固体火箭发动机二维简化模型,利用脉冲衰减法,开展喷管阻尼特性数值仿真计算,研究了喉通比和燃烧室长度对喷管阻尼常数的影响规律,结果发现数值模拟结果与经验公式理论预估结果有较好的一致性,证实了该数值方法的有效性;在此基础上,进一步探讨了无法由经验公式直接获知的诸如喷管收敛半角以及收敛型面对喷管阻尼常数的影响规律,结果表明:收敛半角对喷管阻尼常数有很大的影响,在设计范围内,较小的收敛角有益于提高喷管阻尼特性;收敛段型面对喷管阻尼也有一定的影响,凸型型面阻尼特性优于锥型型面,锥形型面优于凹形型面.
关键词
固体火箭发动机
不稳定燃烧
喷管阻尼常数
脉冲衰减法
Keywords
solid rocket motor
combustion instability
nozzle damping constant
pulse decay method
instable combustion
分类号
V435.12 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
各向异性网格自适应计算在超燃模拟中的应用
被引量:
2
2
作者
邹建锋
盛东
方磊
郑耀
机构
浙江大学航空
航天
学院
中国航天科技集团公司中国运载火箭技术研究院研究发展中心
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期2140-2150,共11页
基金
国家自然科学基金(11372276
1070206)
文摘
采用各向异性网格自适应求解技术,将其应用于DLR超燃冲压发动机燃烧室中的超燃模拟.开展了3个算例,包括采用滑移壁面条件的燃烧室冷流场模拟、采用无滑移壁面条件的冷流场模拟及采用无滑移壁面条件的反应流模拟.模拟中,各向异性网格自适应计算捕捉到了如激波、射流、边界层、火焰面等具有各向异性特征的大梯度区域,并利用各向异性网格进行了很好的加密.对比利用各向同性网格的初始流场计算,各向异性网格自适应计算使基于滑移条件、无滑移条件的冷流计算及反应流计算的网格单元数量分别下降了36.2%,36.4%和36.8%,有效降低了计算规模,而且流场大梯度区域的计算结果更准确,辨析度更好.结果表明:对于像超燃这类具有各向异性特征的问题,各向异性网格系统比各向同性网格系统有更好的计算效率及准确性,同时也表明基于Mach数场构造的各向异性网格系统可以有效应用于超燃计算.
关键词
各向异性非结构网格
网格自适应
度量张量
超声速燃烧
超燃冲压发动机
Keywords
anisotropic unstructured mesh
mesh adaption
hessian metric
supersonic combustion
scramjet
分类号
V235.21 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
周期对称性在失谐叶盘瞬态响应求解中的应用
被引量:
2
3
作者
姚建尧
辛健强
王建军
机构
重庆大学航空
航天
学院
中国航天科技集团公司中国运载火箭技术研究院研究发展中心
北京航空
航天
大学能源与动力工程学院
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期2188-2194,共7页
基金
国家自然科学基金(11502037)
文摘
提出了利用周期对称性仅使用一个扇区进行失谐叶盘瞬态响应分析的方法,给出了其理论和算法实现过程。该算法的核心思想是将失谐部分移至运动方程的右端作为非线性激励,将失谐问题转化为谐调非线性问题,并采用迭代法或预测位形法进行非线性响应的求解,以单自由度(DOF)系统验证时域推进方法的有效性。最后使用简化失谐叶盘的有限元模型验证了该方法的有效性。结果表明:采用扇区模型可将自由度数从3 888减少至324,而每一时间步仅需2-3次迭代即可收敛,扇区模型与整体模型计算结果吻合良好,最大幅值误差为0.14%,
关键词
失谐叶盘
瞬态响应
周期对称性
非线性激励
预测位形
Keywords
mistuned bladed disk
transient response
cyclic symmetry property
nonlinear excitation
structural predictor
分类号
V231.92 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
固体火箭发动机喷管阻尼特性的数值仿真
孙兵兵
李军伟
苏万兴
王宁飞
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
4
原文传递
2
各向异性网格自适应计算在超燃模拟中的应用
邹建锋
盛东
方磊
郑耀
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
2
原文传递
3
周期对称性在失谐叶盘瞬态响应求解中的应用
姚建尧
辛健强
王建军
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
原文传递
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