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推进剂管路充填过程的数值模拟

航空动力学报 2013年第3期28卷 561-566页

作者：陈宏玉刘红军刘上中国航天科技集团公司西安航天动力研究所西安710100

基于一维管路瞬变流理论,利用特征线有限差分法,建立了推进剂供应系统管路充填过程的数学模型.利用坐标变换方法,将管路内液体与时间相关的求解区域变换为求解较方便的固定求解区域,很好地处理了模型的移动边界问题.对由贮箱、隔离阀、... 详细信息

基于一维管路瞬变流理论,利用特征线有限差分法,建立了推进剂供应系统管路充填过程的数学模型.利用坐标变换方法,将管路内液体与时间相关的求解区域变换为求解较方便的固定求解区域,很好地处理了模型的移动边界问题.对由贮箱、隔离阀、管道组成的系统充填过程进行了仿真计算,并将计算结果与传统的采用特征线方法获得的结果进行对比分析,验证了方法的有效性.进一步研究了最大压力峰值的影响因素,结果表明:增多初始气体压力、减小贮箱压力、增多多变指数可有效减小最大压力峰值.

关键词：液体推进剂火箭发动机推进剂输送特征线方法坐标交换数值模拟

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基于谱方法的管路充填过程仿真

航空动力学报 2012年第9期27卷 2134-2139页

作者：陈宏玉刘红军陈建华刘上中国航天科技集团公司西安航天动力研究所西安710100

基于一维瞬变流理论,建立了推进剂供应系统管路充填过程数学模型.提出采用Fourier谱方法求解充填管道中液体瞬变流控制方程的新方法.利用坐标变换方法,很好地处理了解算管内气液移动边界时,非线性迭代收敛速度较慢这一难题.对由贮箱、... 详细信息

基于一维瞬变流理论,建立了推进剂供应系统管路充填过程数学模型.提出采用Fourier谱方法求解充填管道中液体瞬变流控制方程的新方法.利用坐标变换方法,很好地处理了解算管内气液移动边界时,非线性迭代收敛速度较慢这一难题.对由贮箱、隔离阀、管道组成的系统充填过程进行了仿真计算,并将计算结果与已发表的采用特征线方法获得的结果进行对比分析,表明该方法和仿真结果可信.进一步研究了预存气体压力、贮箱压力、多变指数等影响因素对最大充填压力峰的影响规律.

关键词：液体推进剂火箭发动机推进剂输送水击谱方法数值模拟

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推进剂供应管路内液体瞬变流一维有限元计算

推进技术 2000年第4期21卷 12-15页

作者：程谋森刘昆张育林国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

将液路计算中偏微分方程模型化成有限阶数的常微分方程组 ,由一维液体瞬变管流方程的特征线差分格式 ,提出了一种计算管腔互联结构形式的液体推进剂供应管路中瞬变流的一维有限元方法 ,它兼有特征线方法的特点。数值计算表明对单根等截... 详细信息

将液路计算中偏微分方程模型化成有限阶数的常微分方程组 ,由一维液体瞬变管流方程的特征线差分格式 ,提出了一种计算管腔互联结构形式的液体推进剂供应管路中瞬变流的一维有限元方法 ,它兼有特征线方法的特点。数值计算表明对单根等截面圆管阀门关断问题的计算结果与特征线方法计算结果吻合。利用本文方法计算了一个模型发动机的脉冲工况动态过程 ,取得了很好的效果。

关键词：液体推进剂火箭发动机推进剂输送瞬变流计算

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分布参数液体管道的分段近似状态空间模型

推进技术 1998年第5期19卷 75-79页

作者：刘昆张育林长沙国防科技大学航天技术系

分别提出了分布参数层流和湍流液体管道的分段近似状态空间模型，模型考虑了稳态摩擦和频率相关摩擦损失两种情况，层流管道的分段近似状态空间模型是线性的，而湍流管道的是非线性的。包括频率相关摩擦损失的模型比只考虑稳态摩擦损失... 详细信息

分别提出了分布参数层流和湍流液体管道的分段近似状态空间模型，模型考虑了稳态摩擦和频率相关摩擦损失两种情况，层流管道的分段近似状态空间模型是线性的，而湍流管道的是非线性的。包括频率相关摩擦损失的模型比只考虑稳态摩擦损失的模型更精确地描述流体管道的瞬变过程，但模型的阶次成倍地增加了。用单根管道阀门关断的水击问题仿真计算对模型进行了验证，采用２个分段的分段近似状态空间模型的计算结果已经与特征线方法的计算结果吻合较好。

关键词：分布参数推进剂输送动力学仿真模态分析

Chebyshev超谱粘性法在推进剂供应管路非定常流动分析中的应用

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推进技术 2012年第5期33卷 804-808页

作者：陈宏玉刘红军陈建华刘上西安航天动力研究所陕西西安710100

基于一维管道瞬变流理论和数值谱方法,给出了求解推进剂供应系统管路内液体非定常流动控制方程的Chebyshev超谱粘性法。与常规谱方法相比,该方法有效地克服了由于解的间断或大梯度变化而发生的非物理振荡现象,而且在一定程度上加快了收... 详细信息

基于一维管道瞬变流理论和数值谱方法,给出了求解推进剂供应系统管路内液体非定常流动控制方程的Chebyshev超谱粘性法。与常规谱方法相比,该方法有效地克服了由于解的间断或大梯度变化而发生的非物理振荡现象,而且在一定程度上加快了收敛速度,提高了计算效率。以一段两端分别连接贮箱和阀门的等截面圆直管为例,利用该方法对阀门关闭后管道内水击现象进行了计算,给出了相应的水击压力仿真结果,并分别与采用特征线方法和传统谱方法求得的结果进行了对比分析,验证了方法的正确性和优越性。

关键词：液体火箭发动机推进剂输送超谱粘性法数值模拟

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推进剂供应管路充填过程研究

推进技术 1997年第2期18卷 70-74页

作者：程谋森张育林国防科技大学航天技术系长沙410073

对预充气体和近真空的管道充填过程进行了研究，考虑流体可压缩性和管壁的弹性，以统一的方程形式处理液体和气体的流动；采用带插值的特征线有限差分方法进行数值计算，较好地描述了充填过程中的瞬变特性和水击现象。

关键词：推进剂输送管道流流动特性火箭

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膏体冲压发动机输送及调节技术试验研究

弹箭与制导学报 2010年第1期30卷 151-152,156页

作者：刘爱华崔金平李前虎中国空空导弹研究院河南洛阳471009

为了分析膏体冲压发动机的输送及调节特性,从发动机工作原理出发设计了推进剂输送及调节试验系统,针对所采用的膏体富燃料推进剂开展了试验研究。研究结果表明,在发动机工作条件下膏体富燃料推进剂的流动特性与幂率流体非常接近,可采用... 详细信息

为了分析膏体冲压发动机的输送及调节特性,从发动机工作原理出发设计了推进剂输送及调节试验系统,针对所采用的膏体富燃料推进剂开展了试验研究。研究结果表明,在发动机工作条件下膏体富燃料推进剂的流动特性与幂率流体非常接近,可采用幂率流体层流流阻计算公式对试验管路内的流动损失进行估算,误差小于3%。通过增压压力较小的调节可获得较大的推进剂流量变化,具有调节系数大的特点,调节的响应时间随着推进剂粘性的增大而增大。

关键词：膏体冲压发动机膏体富燃料推进剂推进剂输送流量调节

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液体推进系统充填过程的有限元状态变量模型

推进技术 2001年第1期22卷 19-21页

作者：刘昆张育林国防科技大学空间技术研究所湖南长沙410073

研究了常温推进剂液体火箭发动机充填过程的建模问题。对推进剂充填管道系统进行有限元分割 ,应用基本守恒定律于充满推进剂的单元和充满气体的单元 ,两相单元则采用等效流容方程 ,建立了常温推进剂管道系统充填过程的有限元状态变量模... 详细信息

研究了常温推进剂液体火箭发动机充填过程的建模问题。对推进剂充填管道系统进行有限元分割 ,应用基本守恒定律于充满推进剂的单元和充满气体的单元 ,两相单元则采用等效流容方程 ,建立了常温推进剂管道系统充填过程的有限元状态变量模型。模型面向液体推进系统动态过程控制与通用仿真。利用该模型 ,对一管道充填过程进行了仿真计算 ,给出了有关计算结果。

关键词：液体推进剂火箭发动机推进剂输送管流有限元法状态空间法仿真供应管道系统充填

推进剂供应管道的集中参数近似模型研究——模态近似模型

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推进技术 1998年第4期19卷 41-45页

作者：刘昆张育林长沙国防科技大学航天技术系

提出了用模态近似法建立分布参数湍流管道的集中参数近似模型的新方法，发展了适用于水力和绝热气体湍流管道的两种模态近似模型：Ｉ－Ｒ－Ｃ模态和等效层流模型。模型中考虑了频率相关摩擦损失。利用单根管道阀门关断问题的仿真计算对... 详细信息

提出了用模态近似法建立分布参数湍流管道的集中参数近似模型的新方法，发展了适用于水力和绝热气体湍流管道的两种模态近似模型：Ｉ－Ｒ－Ｃ模态和等效层流模型。模型中考虑了频率相关摩擦损失。利用单根管道阀门关断问题的仿真计算对本文的模型进行了验证，计算结果与考虑频率相关摩擦损失的特征线方法的计算结果十分吻合。

关键词：推进剂输送湍流模态分析近似模型供应管道