空气动力学学报
空氣動力學學報
공기동역학학보
ACTA AERODYNAMICA SINICA
2011年
2期
170-176
,共7页
烧蚀%剥蚀%两相流%离散涡方法
燒蝕%剝蝕%兩相流%離散渦方法
소식%박식%량상류%리산와방법
基于多学科理论建立了高温高压气流环境下圆柱烧蚀、剥蚀的数理模型.利用离散涡方法计算流场与圆柱表面压力分布;采用三方程烧蚀模型计算热化学控制机制下的烧蚀速率,并将其与扩散控制机制下的结果相比较以确定烧蚀量;引入颗粒轨道模型求解剥蚀颗粒的运动.基于该模型对高温高压燃烧室内圆柱形烧蚀试件的绕流场、烧蚀量以及剥蚀颗粒的运动轨迹进行了编程计算分析.研究表明:低雷诺数条件下烧蚀环境对绕流流场的影响不大,而较高雷诺数条件下烧蚀绕流流场与无烧蚀绕流流场的涡街分布存在显著差别;在低雷诺数条件下流场对烧蚀速率的影响甚微,较高雷诺数条件下烧蚀速率略大于无流场烧蚀情况;涡量的存在决定着剥蚀颗粒的运动轨迹与分布,进而影响尾流热场与烧蚀速率.该模型可为热防护材料的烧蚀实验提供参考,并为烧蚀、剥蚀过程的非线性分析提供数据支持.
基于多學科理論建立瞭高溫高壓氣流環境下圓柱燒蝕、剝蝕的數理模型.利用離散渦方法計算流場與圓柱錶麵壓力分佈;採用三方程燒蝕模型計算熱化學控製機製下的燒蝕速率,併將其與擴散控製機製下的結果相比較以確定燒蝕量;引入顆粒軌道模型求解剝蝕顆粒的運動.基于該模型對高溫高壓燃燒室內圓柱形燒蝕試件的繞流場、燒蝕量以及剝蝕顆粒的運動軌跡進行瞭編程計算分析.研究錶明:低雷諾數條件下燒蝕環境對繞流流場的影響不大,而較高雷諾數條件下燒蝕繞流流場與無燒蝕繞流流場的渦街分佈存在顯著差彆;在低雷諾數條件下流場對燒蝕速率的影響甚微,較高雷諾數條件下燒蝕速率略大于無流場燒蝕情況;渦量的存在決定著剝蝕顆粒的運動軌跡與分佈,進而影響尾流熱場與燒蝕速率.該模型可為熱防護材料的燒蝕實驗提供參攷,併為燒蝕、剝蝕過程的非線性分析提供數據支持.
기우다학과이론건립료고온고압기류배경하원주소식、박식적수리모형.이용리산와방법계산류장여원주표면압력분포;채용삼방정소식모형계산열화학공제궤제하적소식속솔,병장기여확산공제궤제하적결과상비교이학정소식량;인입과립궤도모형구해박식과립적운동.기우해모형대고온고압연소실내원주형소식시건적요류장、소식량이급박식과립적운동궤적진행료편정계산분석.연구표명:저뢰낙수조건하소식배경대요류류장적영향불대,이교고뢰낙수조건하소식요류류장여무소식요류류장적와가분포존재현저차별;재저뢰낙수조건하류장대소식속솔적영향심미,교고뢰낙수조건하소식속솔략대우무류장소식정황;와량적존재결정착박식과립적운동궤적여분포,진이영향미류열장여소식속솔.해모형가위열방호재료적소식실험제공삼고,병위소식、박식과정적비선성분석제공수거지지.
