检索结果-南通市图书馆

作者：迟雅琴哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

对于突防能力要求较高的导弹,在弹体高速机动过程,固体发动机内的凝相颗粒可能会在前封头区域局部位置聚集,从而加剧局部区域烧蚀,对前封头热防护结构造成不可忽略的影响。本文通过计算不同过载条件下的燃烧室两相流场分析轴向过载和俯... 详细信息

对于突防能力要求较高的导弹,在弹体高速机动过程,固体发动机内的凝相颗粒可能会在前封头区域局部位置聚集,从而加剧局部区域烧蚀,对前封头热防护结构造成不可忽略的影响。本文通过计算不同过载条件下的燃烧室两相流场分析轴向过载和俯仰过载对前封头两相流的影响,为此类固体火箭发动机前封头区域绝热层的设计提供理论参考,具体工作如下:(1)根据具体的物理问题和数值模型的适用范围,明确固体火箭发动机燃烧室内颗粒的物理性质及尺寸分布,选择均相模型和分散颗粒群模型分别进行固体火箭发动机燃烧室两相流的计算;根据选择的数值模型和颗粒特性,进行网格无关性验证和数值模型验证。(2)采用均相模型计算不同轴向过载和不同俯仰角速度条件下的燃烧室两相流场,分析轴向过载和定俯仰过载对发动机前封头两相流的影响。通过对前封头流线和局部位置的流动参数进行分析可得,轴向过载会导致前封头局部位置的涡量和流速降低,但对于前封头区域的涡旋尺寸和位置几乎没有影响。定俯仰过载会减小前封头区域的涡旋尺寸,使燃气在前封头的汇聚点由几何中心向上移,降低前封头迎风区域局部位置的涡量和流速,增加背风区域局部位置的涡量和流速。(3)使用分散颗粒群模型计算不同轴向过载条件、不同俯仰角速度条件和不同俯仰角加速度条件下的燃烧室两相流场,分析轴向过载、定俯仰过载和变俯仰过载对发动机前封头两相流的影响。通过分析前封头区域的颗粒浓度分布和颗粒受力情况可得,过载力的作用导致轴向过载条件下前封头局部位置的颗粒浓度降低。定俯仰过载的施加使得迎风区域局部位置的颗粒浓度降低,背风区域局部位置的颗粒浓度升高。当俯仰角加速度不为0时,俯仰角速度变化到与定俯仰角速度相同的时刻,前封头区域局部位置的颗粒浓度比定俯仰过载条件下的颗粒浓度低。在俯仰角速度加速状态下,迎风区域局部位置的颗粒浓度降低幅度比背风区域局部位置的颗粒浓度降低幅度大,在减速状态下则刚好相反。在气动力和科氏力的共同影响下,反向喷管底座的涡旋处成为前封头区域颗粒浓度最高的位置。(4)对两种数值模型得到的结果进行比较可以得到,使用两种数值模型得到的过载影响规律一致,但是具体的变化幅度不同,且由于分散颗粒群模型中考虑了相间滑移现象,使用分散颗粒群模型计算得到的流速比均相模型得到的流速低。综上所述,本文针对不同过载条件下固体火箭发动机前封头两相流进行了详细的研究,分析了发动机前封头区域的两相流动规律和颗粒浓度分布,为带有反向喷管的固体火箭发动机前封头绝热层的设计提供了理论依据。

关键词：固体火箭发动机前封头过载两相流

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基于ANSYS的复合材料壳体封头内压变形数值模拟分析

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玻璃钢／复合材料 2014年第6期 12-15页

作者：杨乐朱涛杨喜军刘洪城中国航天科技集团公司第四研究院第四十一研究所燃烧流动和热结构国家级重点实验室西安710025

为了分析复合材料壳体封头在内压作用下的变形规律,本文针对椭球比为1.7的复合材料壳体前封头,采用ANSYS商业软件中的层合单元对其进行分析,数值模拟与水压试验结果基本一致。首先模拟了椭球比为2.0的复合材料壳体前封头,结果表明,前开... 详细信息

为了分析复合材料壳体封头在内压作用下的变形规律,本文针对椭球比为1.7的复合材料壳体前封头,采用ANSYS商业软件中的层合单元对其进行分析,数值模拟与水压试验结果基本一致。首先模拟了椭球比为2.0的复合材料壳体前封头,结果表明,前开口至赤道部位经线方向顺纤维应变表现为先增加后较小的规律,同时,前封头部位的最大位移发生在封头部位经线方向的中部;另外,对比分析了椭球比为1.7的封头比和椭球比为2的封头内压应变,前者应力变化更均匀,符合复合材料壳体的等应力封头设计要求。

关键词：复合材料壳体前封头椭球比

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基于计算机实验设计方法的复合材料开孔封头优化设计

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玻璃钢／复合材料 2015年第6期 42-47页

作者：杨乐富婷婷中国航天科技集团公司第四院第四十一所燃烧、流动和热结构国家级重点实验室西安710025

对某1m碳纤维壳体开孔前封头建立了三维参数化模型。以计算机实验设计方法为基础,构建代理模型及目标驱动优化设计,选取8个封头外表面的坐标值作为设计变量。同时,以开孔前封头质量及孔边顺纤维方向最大Mises等效应变为目标函数,对封... 详细信息

对某1m碳纤维壳体开孔前封头建立了三维参数化模型。以计算机实验设计方法为基础,构建代理模型及目标驱动优化设计,选取8个封头外表面的坐标值作为设计变量。同时,以开孔前封头质量及孔边顺纤维方向最大Mises等效应变为目标函数,对封头外型面进行了优化设计。计算结果表明,优化后的前封头结构形式协调,开孔周边区域应变分布合理,同原结构相比减重1.85%。

关键词：复合材料壳体前封头优化设计

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开孔复合材料壳体封头的数值模拟及试验

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玻璃钢／复合材料 2014年第10期 32-36页

作者：杨乐张浩哲杨喜军刘洪城中国航天科技集团公司第四院第四十一所燃烧流动和热结构国家级重点实验室西安710025

本文对某1m碳纤维壳体前封头开孔状态进行了数值分析和水压试验验证。采用层合单元建立该纤维缠绕壳体的变厚度数学模型,得到开孔后的壳体内压作用下的变形规律。结果表明,采用的计算方法能较好地模拟水压试验情形,变形规律基本一致... 详细信息

本文对某1m碳纤维壳体前封头开孔状态进行了数值分析和水压试验验证。采用层合单元建立该纤维缠绕壳体的变厚度数学模型,得到开孔后的壳体内压作用下的变形规律。结果表明,采用的计算方法能较好地模拟水压试验情形,变形规律基本一致。封头开孔后金属前接头位移最大,并向赤道位置呈梯度逐渐减小;顺纤维方向应变较大区域分布在孔边分度圆两侧孔径2/3的范围内,大于该范围应变值显著减小;经过孔中心的母线方向应变值从开孔边缘向两侧逐渐增加,最大值小于2100ε。

关键词：复合材料壳体前封头有限元分析

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旋转对固体火箭发动机燃烧室燃气流动的影响

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空气动力学学报 2008年第2期26卷 208-211,245页

作者：王革陈亮郜冶顾璇哈尔滨工程大学航天工程系黑龙江哈尔滨150001

采用RNGk-ε湍流模型,计算了某管状装药旋转固体火箭发动机在不同旋转速度情况下的燃烧室喷管统一流场,着重分析了不同转速情况下燃烧室内燃气流动的特点,得到了该发动机燃烧室内旋流切向速度沿径向分布趋势以及旋流涡核半径在不同转速... 详细信息

采用RNGk-ε湍流模型,计算了某管状装药旋转固体火箭发动机在不同旋转速度情况下的燃烧室喷管统一流场,着重分析了不同转速情况下燃烧室内燃气流动的特点,得到了该发动机燃烧室内旋流切向速度沿径向分布趋势以及旋流涡核半径在不同转速情况下的变化特点,对燃烧室前封头局部区域的流场结构也进行了较为细致的分析。

关键词：旋转固体火箭发动机数值模拟切向速度涡核半径前封头

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