真空羽流中相变过程DSMC仿真方法研究

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作者 李中华 李志辉 吴俊林 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1356-1365,共10页

真空燃气羽流快速膨胀过程中,其中的H_(2)O和CO_(2)等组元容易发生凝结相变现象.为了研究真空羽流中水蒸气的相变产物冰晶对羽流红外信号、侵蚀等污染效应的影响,开展羽流中相变过程的数值模拟方法研究.基于稀薄两相羽流双向耦合DSMC方... 真空燃气羽流快速膨胀过程中,其中的H_(2)O和CO_(2)等组元容易发生凝结相变现象.为了研究真空羽流中水蒸气的相变产物冰晶对羽流红外信号、侵蚀等污染效应的影响,开展羽流中相变过程的数值模拟方法研究.基于稀薄两相羽流双向耦合DSMC方法,采用经典成核理论和液滴生长理论,建立了真空羽流的相变过程的数值仿真方法.对水蒸气在拉法尔喷管中自凝结试验的仿真.通过与试验结果的对比,对经典成核理论进行了修正,对成核率给出了10^(3)的修正因子,可以得到与试验符合的仿真结果,表明对成核理论修正后,可以应用到稀薄流动的数值模拟中.对某发动机真空羽流相变流场的仿真,在核心区得到与CFD相近的结果.仿真结果表明,在羽流流场中,由于相变,存在较多的冰晶颗粒,在计算条件下,羽流核心区冰晶数密度最大达到10^(15) m^(-3)的量级,冰晶直径在约10^(-8) m的量级.在真空环境下,随着羽流向倒流区无限制膨胀,倒流区流场内也会出现一定数量的冰晶颗粒,数密度从10^(7)~10^(10)m^(-3)的量级,直径在5.0×10^(-10)m的量级.颗粒在空间的数密度、尺寸等分布与气相分布存在差异,需要开展相关污染效应的影响研究. 展开更多

关键词 真空羽流 相变 成核 直接模拟蒙特卡罗 数值仿真

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真空羽流场的 N-S 和 DSMC 耦合数值模拟 被引量：22

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作者 蔡国飙 王慧玉 庄逢甘 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期57-61,共5页

根据调姿发动机真空羽流场的特点，采用差分求解Ｎ－Ｓ方程数值模拟喷管内流场，用ＤＳＭＣ方法数值模拟喷管外羽流场，得到了符合流动规律的数值模拟结果。为姿控发动机喷管设计提供了参考，并为真空羽流污染研究打下了良好的基础。

关键词 姿控火箭发动机 流场仿真 真空羽流 N-S方程

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真空羽流场的DSMC并行数值模拟 被引量：7

3

作者 蔡国飙 刘世俭 +1 位作者 王慧玉 庄逢甘 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期113-118,共6页

对ＤＳＭＣ方法进行小喷管真空羽流数值模拟的计算软件进行了并行化改造。计算表明在多处理器（节点）上实现并行计算能够大幅度地提高运算速度，缩短运行时间，增加计算规模，计算结果与串行计算一致。并对目前串行计算不能完成的真空... 对ＤＳＭＣ方法进行小喷管真空羽流数值模拟的计算软件进行了并行化改造。计算表明在多处理器（节点）上实现并行计算能够大幅度地提高运算速度，缩短运行时间，增加计算规模，计算结果与串行计算一致。并对目前串行计算不能完成的真空羽流计算的算例成功地进行了ＤＳＭＣ并行计算，计算结果与理论分析一致。 展开更多

关键词 喷管气流 数值模拟 并行计算 真空羽流

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考虑化学反应的真空羽流的数值模拟 被引量：7

4

作者 蔡国飙 郭景晶 +1 位作者 庄逢甘 朱小兰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期13-19,共7页

本文用稀薄气体流场直接模拟的方法对卫星姿态控制发动机喷管外考虑化学反应的真空羽流场进行了数值模拟 ,得到了与理论分析相一致的数值模拟结果。本文的研究工作对真空羽流污染研究及真空羽流的气动力。

关键词 真空羽流 化学反应 数值模拟 蒙特卡罗方法 飞行器 发动机

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微波等离子推力器真空羽流模拟计算 被引量：6

5

作者 韩先伟 毛根旺 何洪庆 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期21-24,共4页

粒子节点 直接模拟蒙特卡罗法 (DSMC)是求解稀薄气体流动的数值模拟方法 ,采用轴对称硬球模型、随机取样频率法对微波等离子推力器 (MPT)的真空羽流进行了数值模拟计算 ,为了提高计算效率和节省计算机内存 ,采用了随机取样频率法(RSF)... 粒子节点 直接模拟蒙特卡罗法 (DSMC)是求解稀薄气体流动的数值模拟方法 ,采用轴对称硬球模型、随机取样频率法对微波等离子推力器 (MPT)的真空羽流进行了数值模拟计算 ,为了提高计算效率和节省计算机内存 ,采用了随机取样频率法(RSF)和加权技术。对MPT真空羽流的浓度、速度和温度分布进行了计算 ,并对羽流污染进行了分析。计算结果对以后MPT真空羽流场测试和航天器一体化设计提供了参考。 展开更多

关键词 微波等离子推力器 真空羽流 计算 数值模拟 蒙特卡罗法 粒子节点法

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解耦N-S/DSMC方法计算推力器真空羽流的边界条件研究 被引量：6

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作者 唐振宇 贺碧蛟 蔡国飙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期897-904,共8页

准确模拟羽流流场是合理评估空间推力器真空羽流效应的基础。因羽流流场同时包含连续和稀薄两种流动机理,通常采用解耦方式的Navier-Stokes(N-S)方程和直接模拟蒙特卡罗(DSMC)混合方法对其进行模拟。为保证解耦N-S/DSMC方法应用于羽流... 准确模拟羽流流场是合理评估空间推力器真空羽流效应的基础。因羽流流场同时包含连续和稀薄两种流动机理,通常采用解耦方式的Navier-Stokes(N-S)方程和直接模拟蒙特卡罗(DSMC)混合方法对其进行模拟。为保证解耦N-S/DSMC方法应用于羽流计算时的准确性并尽量提高其计算效率,对计算中的DSMC入口和喷管壁面等边界条件设置问题开展了研究。通过与文献中低总压工况的羽流试验数据比较,确定了合理设置DSMC入口边界位置、壁面反射类型、壁温等边界条件的方法。针对将此方法应用于实际推力器工况计算时效率过低的问题,通过多种数值试验,表明从喷管出口处开始沿KnGL为0.05的等值线作为DSMC入口界面可同时保证仿真精度和较高的计算效率;并证明实际工况下壁温设置对羽流场仿真结果影响不大。 展开更多

关键词 解耦N-S/DSMC方法 推力器真空羽流 边界条件 DSMC方法

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真空羽流的数值模拟及真空羽流污染的数值模拟分析研究 被引量：8

7

作者 蔡国飙 王慧玉 庄逢甘 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期1-9,共9页

本文用ＤＳＭＣ方法对真空羽流场进行了数值模拟，所得数值模拟结果符合流动规律。建立了真空羽流污染的基本理论模型，并进行了真空羽流污染的数值计算与分析研究，所得结论与理论分析一致。本文的研究工作为进一步深入开展羽流污染规... 本文用ＤＳＭＣ方法对真空羽流场进行了数值模拟，所得数值模拟结果符合流动规律。建立了真空羽流污染的基本理论模型，并进行了真空羽流污染的数值计算与分析研究，所得结论与理论分析一致。本文的研究工作为进一步深入开展羽流污染规律研究打下了良好的基础，对工程设计具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 DSMC 真空羽流 羽流污染 数值模拟 航天

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模拟真空羽流场的特征线法 被引量：4

8

作者 陈兵 蔡国飙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期500-504,共5页

介绍了特征线法(MOC法)对真空羽流场进行数值模拟的过程。用MOC法进行了喷管出口流动不均匀情况真空羽流场算例的求解,所得结果与理论分析相符合,与DSMC法计算结果吻合,提高了计算效率、节省了计算时间。结果表明:用MOC法可代替DSMC法... 介绍了特征线法(MOC法)对真空羽流场进行数值模拟的过程。用MOC法进行了喷管出口流动不均匀情况真空羽流场算例的求解,所得结果与理论分析相符合,与DSMC法计算结果吻合,提高了计算效率、节省了计算时间。结果表明:用MOC法可代替DSMC法对连续介质区进行模拟,并可在用N—S和DSMC耦合数值模拟中确定耦合边界。 展开更多

关键词 喷管气流 真空羽流 特征线法 数值仿真

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氢氧发动机模型真空羽流场试验和仿真研究（英文） 被引量：3

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作者 马树微 吴靖 +1 位作者 贺碧蛟 蔡国飙 《航天器环境工程》 2015年第2期157-161,共5页

研制了一个用于模拟中国长征火箭二级的60 N推力氢氧发动机的缩比模型,并在北京航空航天大学真空羽流效应实验系统进行了试验。使用皮托管阵列测量了羽流压力场,结果显示当距发动机喷管出口的距离从140 mm增加到600 mm时,羽流场的最大... 研制了一个用于模拟中国长征火箭二级的60 N推力氢氧发动机的缩比模型,并在北京航空航天大学真空羽流效应实验系统进行了试验。使用皮托管阵列测量了羽流压力场,结果显示当距发动机喷管出口的距离从140 mm增加到600 mm时,羽流场的最大压力从12 400 Pa降到了400 Pa。为验证CFD-DSMC混合的数值仿真方法,将试验结果与仿真结果进行了对比分析,二者一致性非常好。对比结果显示数值仿真方法在羽流效应分析方面的强大功能。研究获得了模型发动机羽流场的压力分布特性,可用于原型发动机的羽流效应分析。 展开更多

关键词 氢氧火箭发动机 真空羽流 模型发动机 皮托管 直接模拟蒙特卡罗方法

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地外天体起飞过程真空羽流导流力热效应研究 被引量：5

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作者 贺卫东 党海燕 +2 位作者 许明艳 马艳丽 赵辉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1151-1156,共6页

为研究地外天体起飞真空羽流对探测器分离产生的力热扰动,使用计算流体力学-直接模拟蒙特卡洛(CFD-DSMC)耦合计算模型对锥面导流的真空羽流场进行了计算。采用组分输运模型计算三维连续流场,并获取当地的克努森数作为判断连续流和离散... 为研究地外天体起飞真空羽流对探测器分离产生的力热扰动,使用计算流体力学-直接模拟蒙特卡洛(CFD-DSMC)耦合计算模型对锥面导流的真空羽流场进行了计算。采用组分输运模型计算三维连续流场,并获取当地的克努森数作为判断连续流和离散流的依据。使用基于分子动力学的直接模拟蒙特卡洛方法(DSMC)计算离散流场,采用可变软球(VSS)碰撞模型和Larsen and Borgnakke传能模型计算离散流分子间的能量传递,将计算结果与试验进行了对比,验证了计算方法的可靠性。研究结果表明,A器受到的侧向干扰力矩为62N·m,底部受到的最大压力为100Pa,最大热流密度为100k W/m2;B器受到的侧向干扰力矩为558 N·m,表面最大压力为8k Pa,最大热流密度为600k W/m2,喷口与导流装置顶面距离为400mm时,激波已移出喷管内部。 展开更多

关键词 计算流体力学-直接模拟蒙特卡洛耦合方法 真空羽流 地外天体起飞 力热效应

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真空羽流试验设备的负压液氮系统设计 被引量：1

11

作者 刘然 凌桂龙 蔡国飙 《航天器环境工程》 2017年第4期429-433,共5页

真空羽流试验设备用于发动机真空羽流效应试验研究,同时兼顾卫星等热真空试验,对液氮系统有特殊要求。针对低至70 K液氮温度需求,设计一种全新的负压液氮系统,即利用液氮在负压下具有比常压液氮更低的饱和温度,来获得比常压液氮系统更... 真空羽流试验设备用于发动机真空羽流效应试验研究,同时兼顾卫星等热真空试验,对液氮系统有特殊要求。针对低至70 K液氮温度需求,设计一种全新的负压液氮系统,即利用液氮在负压下具有比常压液氮更低的饱和温度,来获得比常压液氮系统更低的液氮温度。该负压液氮系统主要由液氮输送子系统、常压过冷器子系统、负压抽气子系统、液氮泵子系统、热沉子系统及排放子系统组成,其中常压过冷器子系统和负压抽气子系统构成"负压过冷器",具有常压过冷器功能,供液温度可调,可为热沉提供70~77 K液氮制冷,满足发动机羽流及卫星热真空试验需求。 展开更多

关键词 空间环境模拟 液氮系统 负压过冷器 设计 真空羽流试验

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基于地外天体起飞的真空羽流导引技术研究方案评述 被引量：4

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作者 贺卫东 党海燕 +2 位作者 鲁志刚 许明艳 赵辉 《航天器环境工程》 2015年第2期206-210,共5页

随着载人航天、深空探测的发展,探测器的地外天体发射起飞越来越多。发动机喷射的羽流所诱发的冲击振动以及反溅气流对上升级的气动力干扰,均对探测器的起飞稳定性造成不利的影响,同时也对探测器产生一定的热冲击效应。文章结合真空羽... 随着载人航天、深空探测的发展,探测器的地外天体发射起飞越来越多。发动机喷射的羽流所诱发的冲击振动以及反溅气流对上升级的气动力干扰,均对探测器的起飞稳定性造成不利的影响,同时也对探测器产生一定的热冲击效应。文章结合真空羽流场的流动特点和目前的研究现状,提出了基于地外天体起飞的真空羽流导引技术的研究思路、研究方法和研究路线;针对羽流导引方案,采用数值仿真和地面模拟试验相结合的方法进行了评价分析,确定了最优方案。真空羽流导引技术研究方案在某型号项目中的实施取得了良好的效果,证明了本研究思路的正确性。 展开更多

关键词 真空羽流 羽流导流 模拟试验 探测器

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航天器姿控发动机真空羽流场计算及其扰动分析 被引量：3

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作者 史纪鑫 《航天器环境工程》 2011年第5期431-435,共5页

航天器姿态控制发动机工作期间,产生的羽流扰动力矩会影响控制精度,对流和辐射产生的热效应会影响热控系统工作,羽流沉积物会影响光学敏感器的精度。文章以某航天器的20 N姿控发动机为例,首先采用工程的MOC方法计算其真空羽流场;然后利... 航天器姿态控制发动机工作期间,产生的羽流扰动力矩会影响控制精度,对流和辐射产生的热效应会影响热控系统工作,羽流沉积物会影响光学敏感器的精度。文章以某航天器的20 N姿控发动机为例,首先采用工程的MOC方法计算其真空羽流场;然后利用建立的航天器羽流三维冲击模型分析了羽流对太阳电池阵的冲击载荷;最后对发动机羽流脉冲激励下太阳电池阵的响应和姿态控制系统受到的扰动力矩进行了仿真分析。结果表明姿控发动机羽流脉冲激励将对控制精度和稳定度产生不可忽视的影响。 展开更多

关键词 航天器 真空羽流 冲击载荷 扰动分析

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基于直接模拟蒙特卡洛方法的真空羽流不确定量化研究 被引量：4

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作者 陈浩 林震 +2 位作者 刘成诚 张斌 刘洪 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期73-84,共12页

真实流动环境下的真空羽流必然存在着各种不确定性,那么确定性输入条件的数值模拟必然会存在偏差,因此需进一步研究不确定性对羽流流动特征的影响规律。本文采用直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法,对不确定性输入的羽流流场进行模拟;采用稀疏... 真实流动环境下的真空羽流必然存在着各种不确定性,那么确定性输入条件的数值模拟必然会存在偏差,因此需进一步研究不确定性对羽流流动特征的影响规律。本文采用直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法,对不确定性输入的羽流流场进行模拟;采用稀疏的概率配置点方法对来流、壁面及模型参数等输入不确定量进行描述,对不确定性的传播和输出目标的平均值、方差及不确定度进行计算。研究表明,流场不确定性沿流线传播至流速最大处之后迅速增强,并在声速线前出现骤减的现象;传播至声速线之后,挡板壁面输入不确定性的影响凸显。其中最为显著的是,压力不确定度在挡板驻点位置达到全场最大值,约为输入不确定量(3.54%)的2.1倍。此外,温度跳跃不确定度受到壁面温度不确定性输入的限制而近似保持为一个恒定值,约为输入不确定度的0.8倍。进而,壁面热流不确定度(5.54%)比壁面正应力不确定度(6.25%)略小,切应力不确定度最小(5.07%)。Sobol’全局敏度分析表明,喉道速度和喉道压力的输入不确定性对气动力/热不确定度的贡献是最大的,且远远超过了壁面温度和模拟分子直径不确定性输入的贡献。 展开更多

关键词 不确定量化 直接模拟蒙特卡洛法 真空羽流 配置点方法 气动特性

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氢氧发动机真空羽流干扰试验研究 被引量：3

15

作者 吴靖 蔡国飙 贺碧蛟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期44-49,共6页

为了研究航天器发动机多股羽流产生的羽流干扰对流场结构及参数的影响,在北京航空航天大学真空羽流效应试验系统(PES)中,采用总压皮托管阵列对60 N氢氧模拟发动机单机羽流和双机干扰羽流的压力场进行了测量。试验结果表明:单机羽流流场... 为了研究航天器发动机多股羽流产生的羽流干扰对流场结构及参数的影响,在北京航空航天大学真空羽流效应试验系统(PES)中,采用总压皮托管阵列对60 N氢氧模拟发动机单机羽流和双机干扰羽流的压力场进行了测量。试验结果表明:单机羽流流场压力随着轴向距离的增大而迅速降低;受到钟形喷管产生的压缩波束影响,同一轴向距离上的压力最大值逐渐偏离喷管轴线;双机羽流干扰发生于两股发动机羽流主流之间的区域,干扰流的作用范围和强度随着轴向距离的增大而增大,干扰流压力最高可以达到单机羽流相同位置处压力的5倍以上;受到干扰流压缩波束边界的影响,同一轴向距离上的压力最大值逐渐偏离双发动机对称面。 展开更多

关键词 真空羽流 羽流干扰 氢氧发动机 压力场 压缩波束

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基于理论解析方法的高真空羽流流动及红外辐射研究 被引量：8

16

作者 包醒东 余西龙 +2 位作者 毛宏霞 王振华 董雁冰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期123-130,共8页

高真空羽流指空间目标上火箭发动机在高真空环境工作时产生的燃气射流迅速膨胀扩散流动状态。这种急剧膨胀的羽流会对空间目标产生冲击、侵蚀,其产生的辐射特性已应用于空间目标的探测、识别。基于无碰撞的自由分子流理论模型对高真空... 高真空羽流指空间目标上火箭发动机在高真空环境工作时产生的燃气射流迅速膨胀扩散流动状态。这种急剧膨胀的羽流会对空间目标产生冲击、侵蚀,其产生的辐射特性已应用于空间目标的探测、识别。基于无碰撞的自由分子流理论模型对高真空羽流的流场进行了快速预测分析方法研究,获得了高真空羽流的膨胀、扩散分布特性,得到了符合认识的流动规律结果,在计算得到高真空羽流流动参数的基础上,采用佛奥特线型函数描述稀薄气体的展宽,结合逐线积分法+视在光线法计算得到高真空羽流的辐射特性。研究结果表明:高真空羽流的轮廓特性及扩散分布是由喷管出口的点源强度所决定的,点源强度越强,羽流扩散的越厉害,同时轴线上无量纲的密度、温度越高;喷管出口温度相同时,高真空羽流辐射强度随点源增加而增强;出口速度相同时,羽流辐射强度随点源增加而减小;在点源强度相同时,羽流辐射强度与推力正相关。 展开更多

关键词 高真空羽流 解析解 点源强度 流动特性 红外辐射

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真空羽流污染的数值模拟

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作者 杜军 王慧玉 蔡国飙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期707-710,共4页

姿控发动机真空环境下工作产生的喷流对航天器造成的污染非常严重．根据污染的性质，羽流污染又分为机械污染、热污染、沉积污染和化学污染．用直接模拟的蒙特卡罗（ＤＳＭＣ） 法数值求解真空羽流场，在此基础上计算热污染和沉积污染... 姿控发动机真空环境下工作产生的喷流对航天器造成的污染非常严重．根据污染的性质，羽流污染又分为机械污染、热污染、沉积污染和化学污染．用直接模拟的蒙特卡罗（ＤＳＭＣ） 法数值求解真空羽流场，在此基础上计算热污染和沉积污染，将对空间飞行器的设计和科学实验有参考价值． 展开更多

关键词 姿态控制 真空羽流污染 羽流 航天 数值模拟

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真空羽流智能化计算 被引量：3

18

作者 蔡国飙 张百一 +2 位作者 贺碧蛟 翁惠焱 刘立辉 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期102-114,共13页

真空环境中,姿轨控发动机工作产生的高温高速真空羽流会对航天器产生气动力、气动热、污染、电磁干扰和视场干扰等效应,影响航天器正常工作甚至任务成败。因此,真空羽流及其效应评估和防护是航天领域的关键科学和工程问题。直接模拟蒙... 真空环境中,姿轨控发动机工作产生的高温高速真空羽流会对航天器产生气动力、气动热、污染、电磁干扰和视场干扰等效应,影响航天器正常工作甚至任务成败。因此,真空羽流及其效应评估和防护是航天领域的关键科学和工程问题。直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法是真空羽流数值模拟的主流方法,但DSMC是一种粒子模拟方法,非常耗时,严重制约了真空羽流及其效应的评估效率。提出了一种基于卷积神经网络的直接模拟蒙特卡洛(CNN-DSMC)方法。CNN-DSMC的训练集包括两个部分:将DSMC羽流数值模型的几何拓扑与边界条件信息作为训练集的输入,将DSMC数值模拟得到的羽流流场数据作为训练集的输出。将该训练集输入卷积神经网络进行训练,可得到高精度、高效率的真空羽流智能化计算模型,以此预测不同条件下的真空羽流流场。以月球探测器月面着陆过程中的真空羽流场为例,分别使用CNN-DSMC和DSMC数值模拟了在不同着陆高度条件下的真空羽流流场流速和密度。结果显示,两种方法结果基本一致,流场流速和密度的平均相对误差分别小于6.0%和8.8%。但与传统的DSMC方法相比,CNN-DSMC方法的计算速度提升至少4个量级,最大可达6个量级。因此,本文提出的CNN-DSMC方法在真空羽流数值模拟方面具有较强的应用潜力。 展开更多

关键词 真空羽流 人工智能 深度学习 神经网络 直接模拟蒙特卡洛

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神舟飞船平移发动机对太阳能帆板羽流效应数值模拟研究 被引量：5

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作者 蔡国飙 贺碧蛟 《载人航天》 CSCD 2011年第4期48-53,共6页

使用PWS计算软件就神舟飞船平移发动机羽流对太阳能帆板气动力效应问题进行了数值模拟研究。PWS软件是一个基于直接模拟蒙特卡罗方法(DSMC)的羽流计算通用软件,计算结果与国外试验测量值符合较好。数值模拟研究表明:发动机羽流对着太阳... 使用PWS计算软件就神舟飞船平移发动机羽流对太阳能帆板气动力效应问题进行了数值模拟研究。PWS软件是一个基于直接模拟蒙特卡罗方法(DSMC)的羽流计算通用软件,计算结果与国外试验测量值符合较好。数值模拟研究表明:发动机羽流对着太阳能帆板羽流气动压强最大值出现在单机和双机工作时帆板处于0度角位置时,但作用力不大;发动机羽流对太阳能帆板影响最大的工况出现在双机工作时帆板处于45度角位置时,其作用在帆板中心点上的合力约为24N,合力矩约为7.7Nm。平移发动机对处于羽流直接撞击区的太阳能帆板有较大的力效应作用,数值模拟结果可以为飞船平移发动机使用模式提供一定参考作用。 展开更多

关键词 真空羽流 真空羽流效应 DSMC PWS软件 神舟飞船

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航天器发动机羽流对敏感器热效应仿真研究 被引量：5

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作者 张健 尚志 《航天器工程》 2009年第3期59-65,共7页

采用差分求解N-S方程与DSMC方法相结合的方法,研究了航天器单台发动机连续工作情况下真空羽流对航天器敏感器的热效应。首先通过求解N-S方程,获得发动机喷管的内流场,然后应用DSMC方法对喷管出口外轴对称羽流场进行计算,最后将轴对称羽... 采用差分求解N-S方程与DSMC方法相结合的方法,研究了航天器单台发动机连续工作情况下真空羽流对航天器敏感器的热效应。首先通过求解N-S方程,获得发动机喷管的内流场,然后应用DSMC方法对喷管出口外轴对称羽流场进行计算,最后将轴对称羽流场计算结果作为模拟粒子入口边界条件,在并行计算机平台上进行三维羽流场和热效应计算得到航天器单发动机连续工作情况下羽流场对敏感器的热效应。以两个敏感器为例,对仿真结果进行了分析和比较,并得出了相应结论。 展开更多

关键词 航天器 真空羽流 敏感器 羽流热效应

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