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基于多物理场耦合的双脉冲发动机点火过程数值模拟  
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【英文篇名】 Numerical simulation of the ignition transient of dual pulse motor based on multi-physics coupling
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【作者】 李映坤; 韩珺礼; 陈雄; 周长省; 巩伦昆;
【英文作者】 LI Yingkun; HAN Junli; CHEN Xiong; ZHOU Changsheng; GONG Lunkun; School of Mechanical Engineering; Nanjing University of Science and Technology; Beijing Institute of Electromechanical Technology;
【作者单位】 南京理工大学机械工程学院; 北京机电研究所;
【文献出处】 航空学报 , Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 编辑部邮箱 2017年 04期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 多物理场耦合; 流固耦合; 耦合传热; 点火; 双脉冲发动机; 固体火箭发动机; 数值模拟;
【英文关键词】 multi-physics coupling; fluid structure interaction; conjugate heat transfer; ignition; dual pulse motor; solid rocket motor; numerical simulation;
【摘要】 为研究双脉冲固体火箭发动机Ⅱ脉冲点火瞬态过程,发展一套多物理场耦合求解器。流体控制方程基于有限体积法求解,时间推进采用双时间步LU-SGS(Lower Upper Symmetric Guass Seidel)方法;固体推进剂表面温度基于耦合传热方法计算;结构动力学运动方程基于有限元方法离散,采用经典的Newmark格式进行时间推进,流固耦合采用松耦合算法,并通过算例验证求解器的可靠性。计算结果表明:该求解器能够数值模拟Ⅱ脉冲启动过程中的点火药气体冲击、燃气非定常流动及金属膜片机械响应过程,获得金属膜片的破裂时间和压强;且随着点火质量流率增加,推进剂装药首次点燃时间和金属膜片破裂时间变短,膜片破裂压强降低;金属膜片破裂时间和压强不仅与作用在其表面的压强载荷大小相关,而且与压强载荷加载的过程相关;金属膜片厚度越薄,膜片破裂时间越短,膜片轴向位移越大,膜片破裂压强越低。
【英文摘要】 In order to study the second pulse ignition transient of a dual pulse solid rocket motor,a multi-physic solver is developed.The governing equations for unsteady compressible fluid flow are solved with dual time LU-SGS(lower upper symmetric Guass seidel)iterative algorithm by finite volume method.The conjugate heat transfer strategy is employed to calculate the propellant surface temperature.A finite element method is used to discretize the structural dynamic equation in space,whereas the temporal time integ...
【基金】 江苏省普通高校学术学位研究生科研创新计划(KYZZ15_0113)~~
【更新日期】 2017-05-10
【分类号】 V435
【正文快照】 网络出版地址:www.cnki.net/kcms/detail/11.1929.V.20160801.1034.002.html引用格式:李映坤,韩珺礼,陈雄,等.基于多物理场耦合的双脉冲发动机点火过程数值模拟[J].航空学报,2017,38(4):120409.LIY K,HAN J L,CHEN X,et al.Numerical simulation of the ignition transient of

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