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气体二次喷射矢量喷管三维流场计算 被引量:11
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作者 刘辉 邢玉明 额日其太 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1174-1178,共5页
采用三维雷诺平均Navier-Stokes方程和κ-ε湍流模型对气体二次喷射推力矢量喷管复杂干扰内流场进行数值模拟.比较了在不同喷射参数和不同喷管落压比NPR(Noz-zle Pressure Ratio)下的流场特征,分析了这些参数对矢量偏转效率和推力系数... 采用三维雷诺平均Navier-Stokes方程和κ-ε湍流模型对气体二次喷射推力矢量喷管复杂干扰内流场进行数值模拟.比较了在不同喷射参数和不同喷管落压比NPR(Noz-zle Pressure Ratio)下的流场特征,分析了这些参数对矢量偏转效率和推力系数的影响.结果表明,二次流喷射位置、喷射角度和二次流质量流量对矢量角的影响相互耦合,喷管达到最大矢量角时,各参数并不能同时达到各自的最优值;矢量角越大,推力系数越小,推力损失越大;矩形喷射口的推力矢量性能优于圆形喷射口;减小喷管落压比可以提高矢量偏转角度. 展开更多
关键词 气体二次喷射 推力矢量喷管 矢量偏转效率 推力系数 数值模拟
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二次喷射对直喷增压汽油机混合气形成与燃油湿壁影响的数值研究 被引量:6
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作者 信曦 丁宁 +3 位作者 张小矛 陈明 徐政 杨洋 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期144-150,共7页
使用数值仿真的方法对缸内喷雾、混合气形成和燃油湿壁进行了研究,重点对二次喷射对燃油湿壁的影响进行了详细的分区分析。对比分析了单次喷射方案和二次喷射方案仿真结果,包括滚流比、湍动能、喷雾图像、混合气浓度分布、燃油湿壁量。... 使用数值仿真的方法对缸内喷雾、混合气形成和燃油湿壁进行了研究,重点对二次喷射对燃油湿壁的影响进行了详细的分区分析。对比分析了单次喷射方案和二次喷射方案仿真结果,包括滚流比、湍动能、喷雾图像、混合气浓度分布、燃油湿壁量。研究结果表明:在发动机2 000r/min全负荷工况下,两个方案缸内流场差异较小,混合气分布差异明显;二次喷射策略会降低燃油湿壁,燃油湿壁量最大值降低了27%。通过台架试验得到通过二次喷射策略机油稀释比例降低了15%,早燃频次也有所下降。 展开更多
关键词 内燃机 直喷汽油机 混合气形成 燃油湿壁 二次喷射 数值仿真
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塞式喷管二次喷射推力矢量控制研究 被引量:5
3
作者 琚春光 刘宇 +2 位作者 王长辉 熊文波 林震 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期67-71,共5页
采用流体二次喷射方案,对塞式喷管发动机进行了不同工况的推力矢量控制冷流试验研究。在试验中,主要对影响推力矢量控制性能的参数:二次流流量、位置、喷射角度、二次流喷射孔的数量以及喷射孔出口面积大小等进行了研究。试验数据表明:... 采用流体二次喷射方案,对塞式喷管发动机进行了不同工况的推力矢量控制冷流试验研究。在试验中,主要对影响推力矢量控制性能的参数:二次流流量、位置、喷射角度、二次流喷射孔的数量以及喷射孔出口面积大小等进行了研究。试验数据表明:二次流的工作参数和环境压力对侧向力的影响比较大。在高空环境下,推力矢量控制效果比较好,但在地面条件下,产生的侧向力比较小。二次流喷射产生侧向力的同时,对轴向力也有一定的增加。 展开更多
关键词 火箭发动机 塞式喷管 推力矢量控制 二次喷射 试验
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燃气二次喷射对推力矢量控制发动机内流场的影响 被引量:4
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作者 吴雄 焦绍球 +2 位作者 张为华 王中伟 钟涛 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期775-780,共6页
采用准一维非定常N-S方程对固体火箭发动机燃气二次喷射推力矢量控制过程进行数值仿真,研究燃气引出和燃气二次喷射对发动机燃烧室及喷管内流场的影响。重点研究了燃气引出对燃烧室压强波动的影响并对其形成机理进行了初步分析。结果表... 采用准一维非定常N-S方程对固体火箭发动机燃气二次喷射推力矢量控制过程进行数值仿真,研究燃气引出和燃气二次喷射对发动机燃烧室及喷管内流场的影响。重点研究了燃气引出对燃烧室压强波动的影响并对其形成机理进行了初步分析。结果表明,燃气二次喷射推力矢量控制工作过程中,燃烧室压强波动很大,速度在一定程度上脉动,温度基本上不受影响。由于高温高速二次燃气的加入,喷管扩散段二次喷射孔附近及其下游喷管内压强、速度和温度有明显的变化。 展开更多
关键词 燃气二次喷射 推力矢量控制 数值仿真 压强波动
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固体火箭发动机燃气二次喷射推力矢量控制试验研究 被引量:3
5
作者 吴雄 焦绍球 +2 位作者 杜长宝 王虎干 张为华 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期457-460,共4页
介绍了固体火箭发动机卧式六分力试车台系统及其测量原理,设计了燃气二次喷射固体发动机试验系统,完成了燃气二次喷射发动机原理性试验。试验结果表明,二次喷射具有放大作用,燃气二次喷射能产生较大的侧向控制力。试验得到的推力矢量控... 介绍了固体火箭发动机卧式六分力试车台系统及其测量原理,设计了燃气二次喷射固体发动机试验系统,完成了燃气二次喷射发动机原理性试验。试验结果表明,二次喷射具有放大作用,燃气二次喷射能产生较大的侧向控制力。试验得到的推力矢量控制偏角为7°,二次喷射燃气侧向比冲为2 366.4 N.s/kg,其效率远高于液体二次喷射。 展开更多
关键词 燃气二次喷射 推力矢量控制 六分力测量 试验研究
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固体塞式喷管二次喷射推力矢量控制 被引量:4
6
作者 琚春光 刘宇 廖云飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期78-81,共4页
结合塞式喷管的结构特点,选用流体二次喷射的方法,在应用迎风格式求解N-S方程的基础上,对固体塞式喷管发动机的推力矢量控制进行了初步研究。考察了工作压比、流体二次喷射的角度和流量对固体塞式喷管的高度特性以及流体二次喷射产生的... 结合塞式喷管的结构特点,选用流体二次喷射的方法,在应用迎风格式求解N-S方程的基础上,对固体塞式喷管发动机的推力矢量控制进行了初步研究。考察了工作压比、流体二次喷射的角度和流量对固体塞式喷管的高度特性以及流体二次喷射产生的侧向力的影响。结果表明,流体二次喷射的推力矢量控制方法可以增加塞式喷管的轴向力;流体二次喷射产生的侧向力与二次喷射的流量和角度成正变关系;塞式喷管轴向力的增加随着二次流流量的增加而增加,但是二次流对轴向力的增加与二次流喷射的角度成反变关系。 展开更多
关键词 固体推进剂火箭发动机 塞式喷管 推力矢量控制 二次喷射
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双孔燃气二次喷射推力矢量性能影响因素数值分析 被引量:3
7
作者 王革 肖雪峰 李垚 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期622-627,共6页
针对大尺寸潜入式喷管双孔燃气二次喷射推力矢量控制的影响因素进行数值模拟,主要分析了喷射孔径、喷射角、喷射位置、喷射孔夹角及喷射孔包抄角对侧向控制力、轴向推力的影响规律与强度。结果显示,随着所研究喷射参数的线性变化,侧向... 针对大尺寸潜入式喷管双孔燃气二次喷射推力矢量控制的影响因素进行数值模拟,主要分析了喷射孔径、喷射角、喷射位置、喷射孔夹角及喷射孔包抄角对侧向控制力、轴向推力的影响规律与强度。结果显示,随着所研究喷射参数的线性变化,侧向控制力和轴向推力损失都呈现出了复杂的非线性变化规律,通过线性拟合,发现了轴向推力随包抄角、喷射角及喷射位置的增大而减小的趋势,发现了侧向控制力随喷射孔孔径及喷射角的增大而增大的趋势。通过K/R2方法对喷射参数在侧向控制力和轴向推力方面影响规律的分析发现,对轴向推力的影响由强到弱依次是喷射角、喷射位置、包抄角、孔径、喷射孔夹角;对侧向控制力的影响由强到弱依次是孔径、喷射角、喷射位置、喷射孔夹角、包抄角。 展开更多
关键词 推力矢量控制 潜入式喷管 热燃气二次喷射 数值模拟
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气体二次喷射推力矢量控制的响应面优化设计 被引量:3
8
作者 吴雄 王中伟 +1 位作者 焦绍球 张为华 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1569-1572,共4页
采用基于部分正交多项式的响应面法结合数值模拟试验对某实验发动机气体二次喷射推力矢量控制系统进行优化设计,结果表明:这种优化方法可以减少为得到近似函数式而对主/次流干扰流场进行计算的次数,节省计算时间,能方便地对气体二次喷... 采用基于部分正交多项式的响应面法结合数值模拟试验对某实验发动机气体二次喷射推力矢量控制系统进行优化设计,结果表明:这种优化方法可以减少为得到近似函数式而对主/次流干扰流场进行计算的次数,节省计算时间,能方便地对气体二次喷射系统各个参数进行优化与分析. 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 气体二次喷射 推力矢量控制 响应面法(RSM) 优化设计 数值模拟
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燃气二次喷射推力矢量控制系统启动过程非定常效应研究 被引量:3
9
作者 吴雄 王中伟 +1 位作者 焦绍球 张为华 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期220-226,共7页
采用数值模拟方法对燃气二次喷射推力矢量控制系统启动过程中非定常效应进行了研究。给出了详细的喷流瞬态干扰流场结构,以及喷流瞬态干扰区随时间改变的流场细节特性,分析了流动参数和发动机内弹道性能的动态变化过程。研究表明,主/次... 采用数值模拟方法对燃气二次喷射推力矢量控制系统启动过程中非定常效应进行了研究。给出了详细的喷流瞬态干扰流场结构,以及喷流瞬态干扰区随时间改变的流场细节特性,分析了流动参数和发动机内弹道性能的动态变化过程。研究表明,主/次流干扰流场内流动参数的分布及变化呈现复杂的多样性,启动过程中所呈现出的动态特性与系统稳定工作时有着明显的差异,侧向控制力、燃烧室平衡压强和发动机推力均有显著变化。在飞行器设计中,必须从安全控制的角度出发,考虑这一非定常效应的影响。 展开更多
关键词 燃气二次喷射 推力矢量控制 非定常效应 数值仿真
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工质温度对二次喷射推力矢量性能的影响 被引量:2
10
作者 曹熙炜 刘宇 +1 位作者 任军学 王一白 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2784-2787,共4页
为了研究二次流温度对推力矢量的影响规律,本文基于二次喷射的基本原理,利用计算流体力学(CFD)软件,对不同温度的二次流进行了模拟仿真分析。结果表明,在相同喷射压强和喷射流量下,二次流温度越高,在扩张段影响的范围就越大,但产生的侧... 为了研究二次流温度对推力矢量的影响规律,本文基于二次喷射的基本原理,利用计算流体力学(CFD)软件,对不同温度的二次流进行了模拟仿真分析。结果表明,在相同喷射压强和喷射流量下,二次流温度越高,在扩张段影响的范围就越大,但产生的侧向力和温度并不是简单的正变关系。在此分析的基础上,提出了一种合理利用二次流温度的工程方案。 展开更多
关键词 二次喷射 工质温度 推力矢量控制 数值模拟
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二次喷射对直喷增压小排量汽油机影响的数值模拟 被引量:4
11
作者 黄雅卿 王志 王建昕 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期1180-1183,1188,共5页
采用经试验验证的喷雾和燃烧模型,对一款小排量增压直喷汽油机进行数值模拟,研究二次喷射(不同喷油时刻和喷油比例)对发动机的油膜形成和混合气均匀性的影响。结果表明,在低速全负荷工况下,该款发动机存在一组最佳喷油参数:第一次喷射... 采用经试验验证的喷雾和燃烧模型,对一款小排量增压直喷汽油机进行数值模拟,研究二次喷射(不同喷油时刻和喷油比例)对发动机的油膜形成和混合气均匀性的影响。结果表明,在低速全负荷工况下,该款发动机存在一组最佳喷油参数:第一次喷射开始时刻为60°CA ATDC,第二次喷射结束时刻为170°CA ATDC,第二次喷射燃油比例为30%。 展开更多
关键词 增压直喷汽油机 二次喷射 数值模拟
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利用二次喷射抑制增压直喷汽油机超级爆震的试验研究 被引量:6
12
作者 张健 虞坚 滕勤 《车用发动机》 北大核心 2013年第4期56-59,65,共5页
为了研究缸内直喷发动机低速大负荷工况超级爆震的抑制措施,有效降低超级爆震的频次,基于优化后的单次喷射相位和燃油轨压,采用降低烟度方式确定二次喷射中后喷的相位和喷油比例,结合早燃(PI)稳态测试循环,通过发动机台架试验比较了两... 为了研究缸内直喷发动机低速大负荷工况超级爆震的抑制措施,有效降低超级爆震的频次,基于优化后的单次喷射相位和燃油轨压,采用降低烟度方式确定二次喷射中后喷的相位和喷油比例,结合早燃(PI)稳态测试循环,通过发动机台架试验比较了两种喷射方式下的超级爆震频次。结果表明,二次喷射能够有效地降低发动机烟度,并对超级爆震具有良好的抑制效果。 展开更多
关键词 直喷汽油机 爆震 二次喷射 烟度
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气体二次喷射SRM推力矢量控制影响因素分析 被引量:4
13
作者 冯喜平 赵胜海 +1 位作者 李进贤 唐金兰 《航空计算技术》 2009年第4期22-26,共5页
针对固体火箭发动机气体二次喷射推力矢量控制方案,基于N-S方程和RNGk-ε湍流模型,通过对不同二次喷射工况下的流场进行数值模拟与分析,探索了气体二次喷射位置、喷射流量、喷射角度对推力矢量控制的影响规律。结果表明:喷管二次喷射位... 针对固体火箭发动机气体二次喷射推力矢量控制方案,基于N-S方程和RNGk-ε湍流模型,通过对不同二次喷射工况下的流场进行数值模拟与分析,探索了气体二次喷射位置、喷射流量、喷射角度对推力矢量控制的影响规律。结果表明:喷管二次喷射位置靠近其扩散段中部时,推力矢量控制性能最优,就计算模型而言,侧向力和轴向力之比约达4%;推力矢量控制性能随气体二次喷射流量的增大而提高,但存在临界参数;二次喷射角度对推力矢量控制性能也存在一定影响,但影响效果较弱。的研究结果可为气体二次喷射推力矢量控制系统的研究与设计提供参考。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 气体二次喷射 推力矢量控制 数值模拟
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二次喷射比率及天然气替代率对柴油转子发动机燃烧过程的影响 被引量:1
14
作者 潘剑锋 陆尧 +3 位作者 胡翔 范宝伟 陈伟 陶佳宇 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期289-298,共10页
针对直喷式柴油转子发动机缸内工作过程,基于Fluent软件以及耦合正庚烷简化机理建立了柴油转子发动机的动态仿真模型,并利用实验数据验证了模型的可靠性.在此基础上,对比分析了二次喷油比例及天然气替代率对燃烧过程的影响.研究结果表明... 针对直喷式柴油转子发动机缸内工作过程,基于Fluent软件以及耦合正庚烷简化机理建立了柴油转子发动机的动态仿真模型,并利用实验数据验证了模型的可靠性.在此基础上,对比分析了二次喷油比例及天然气替代率对燃烧过程的影响.研究结果表明:纯柴油工况下,预主喷射比例设置为6/4时缸内压力最高,同时获得了较少的CO和碳烟生成量.保持当量比为0.9,天然气替代率的增加使得缸内混合气的初期燃烧速度减缓而后期燃烧速度逐渐提高;采用6/4的预主喷射比例、掺混50%,天然气可以在保持动力性的同时,大大降低CO、碳烟的生成量,并较好地控制NO生成量. 展开更多
关键词 转子发动机 柴油 二次喷射 天然气替代率 数值模拟
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燃油高压喷射中二次喷射及穴蚀的新判据──油管压力波次波的频谱分析 被引量:3
15
作者 李理光 许斯都 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第3期283-285,共3页
燃油高压喷射中二次喷射及穴蚀的新判据──油管压力波次波的频谱分析李理光,许斯都(吉林工业大学)(天津大学)由于柴油机排放法规的日趋严厉,大、中型柴油机普遍向着燃油喷射压力高压化的方向发展。对于泵一管一嘴供油系统而言,... 燃油高压喷射中二次喷射及穴蚀的新判据──油管压力波次波的频谱分析李理光,许斯都(吉林工业大学)(天津大学)由于柴油机排放法规的日趋严厉,大、中型柴油机普遍向着燃油喷射压力高压化的方向发展。对于泵一管一嘴供油系统而言,喷射压力高压化所面临的主要技术障碍... 展开更多
关键词 雾化 二次喷射 穴蚀 柴油机
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气体二次喷射矢量喷管混合流场数值模拟 被引量:2
16
作者 吴雄 张为华 王中伟 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期214-217,共4页
采用二维雷诺平均方程和k-ε湍流模型对气体二次喷射矢量喷管复杂干扰内流场进行数值模拟。空间上采用二阶迎风格式进行耦合求解,时间上采用显式Runge-Kutta方法进行迭代推进,直至流场收敛。数值模拟得到矢量喷管二次射流的激波系结构,... 采用二维雷诺平均方程和k-ε湍流模型对气体二次喷射矢量喷管复杂干扰内流场进行数值模拟。空间上采用二阶迎风格式进行耦合求解,时间上采用显式Runge-Kutta方法进行迭代推进,直至流场收敛。数值模拟得到矢量喷管二次射流的激波系结构,以及复杂的主/次流干扰流动图像。二次喷射流场包含复杂的涡系结构和波系结构,还存在着边界层与激波的相互干扰、自由剪切层、激波、膨胀波和大尺寸分离。数值模拟还表明,二次冷喷流对喷管扩散段出口附近壁面有非常明显的冷却作用。 展开更多
关键词 气体二次喷射 矢量喷管 数值模拟
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基于推力矢量控制的固体火箭发动机气体二次喷射研究 被引量:6
17
作者 吴雄 张为华 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期103-106,109,共5页
采用二维雷诺平均方程和κ-ε湍流模型,对固体火箭发动机气体二次喷射复杂干扰内流场进行了数值模拟。借助数值模拟技术,对气体二次喷射推力矢量喷管的部分方案进行了初步探索,研究了不同喷射参数对气体二次喷射流场特征及侧向控制力的... 采用二维雷诺平均方程和κ-ε湍流模型,对固体火箭发动机气体二次喷射复杂干扰内流场进行了数值模拟。借助数值模拟技术,对气体二次喷射推力矢量喷管的部分方案进行了初步探索,研究了不同喷射参数对气体二次喷射流场特征及侧向控制力的影响,并分析了其原因。结果表明,二次喷射气体的喷射孔位置、喷射角及喷射总压等因素对侧向力的影响相互耦合,适中的喷射孔位置、逆流喷射角及较大的喷射总压都能有效增加侧向力及矢量角。 展开更多
关键词 固体推进剂火箭发动机 气体二次喷射 推力矢量控制 数值模拟
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柴油机二次喷射燃烧系统流场分析 被引量:1
18
作者 郭晓平 王占杰 《热科学与技术》 CAS CSCD 2005年第1期77-81,共5页
以 KIVA3为计算平台 ,对 4气门直喷式非增压柴油机在油注喷向燃烧室侧壁后飞溅形成二次喷射燃烧的整个工作过程进行了模拟计算 ,着重分析了压缩和膨胀做功冲程缸内流场。得出以下结论 :在进气涡流作用下 ,活塞压缩后期产生的挤流以螺旋... 以 KIVA3为计算平台 ,对 4气门直喷式非增压柴油机在油注喷向燃烧室侧壁后飞溅形成二次喷射燃烧的整个工作过程进行了模拟计算 ,着重分析了压缩和膨胀做功冲程缸内流场。得出以下结论 :在进气涡流作用下 ,活塞压缩后期产生的挤流以螺旋线路进入燃烧室 ,因此对若干几何参数一样的喷孔喷出的油注产生的柴油气的作用不同 ,进而各油注的燃烧历程也不同。对带有二次喷射导向壁面的小口径比和小径深比的ω型燃烧室 ,充分利用活塞顶面以上氧气的问题仍有待解决。 展开更多
关键词 二次喷射 燃烧室 柴油机 直喷式 进气涡流 缸内流场 燃烧系统 活塞顶 气门 线路
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固体火箭发动机二次喷射控制矢量喷管流场仿真 被引量:3
19
作者 吴雄 张为华 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期22-25,共4页
采用基于Favre平均的三维N-S方程和k-ε湍流模型对固体火箭发动机二次喷射推力矢量喷管复杂干扰内流场进行数值模拟。空间上采用三阶精度差分格式进行求解,时间上采用隐式Jacobi点迭代方法进行迭代推进,直至流场收敛。数值模拟得到矢量... 采用基于Favre平均的三维N-S方程和k-ε湍流模型对固体火箭发动机二次喷射推力矢量喷管复杂干扰内流场进行数值模拟。空间上采用三阶精度差分格式进行求解,时间上采用隐式Jacobi点迭代方法进行迭代推进,直至流场收敛。数值模拟得到矢量喷管二次射流的激波系结构,以及复杂的主/次流干扰流动图像。二次喷射流场包含复杂的涡系结构和波系结构,还存在着边界层与激波的相互干扰、自由剪切层、激波、膨胀波和大尺寸分离。数值模拟还表明,高温燃气射流导致喷射孔附近喷管壁面处的温度相当高,需采取相应的热防护措施。 展开更多
关键词 二次喷射 矢量控制喷管 数值模拟
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气体二次喷射推力矢量控制系统参数优化与试验研究 被引量:1
20
作者 张泽远 邢国强 《弹箭与制导学报》 北大核心 2020年第1期102-104,109,共4页
采用优化设计结合数值模拟的方法对固体火箭发动机气体二次喷射复杂干扰喷管内流场进行了数值计算,研究了二次喷射流与主流相互耦合作用机制以及二次喷射推力矢量流动机理。通过对影响侧向控制力的喷射流物理参数、喷射孔位置、角度以... 采用优化设计结合数值模拟的方法对固体火箭发动机气体二次喷射复杂干扰喷管内流场进行了数值计算,研究了二次喷射流与主流相互耦合作用机制以及二次喷射推力矢量流动机理。通过对影响侧向控制力的喷射流物理参数、喷射孔位置、角度以及喷管几何参数的主效应和交互作用分析,找到了主因素及交互作用的影响规律。结合总结出的最大矢量角参数组合,开展优化方案的试验验证。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 气体二次喷射 推力矢量 优化设计
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