宇航学报
宇航學報
우항학보
Journal of Astronautics
2015年
11期
1310-1317
,共8页
火箭%级间热分离%非定常数值模拟%喷管流动分离%横向喷流干扰
火箭%級間熱分離%非定常數值模擬%噴管流動分離%橫嚮噴流榦擾
화전%급간열분리%비정상수치모의%분관류동분리%횡향분류간우
Rocket%Stage separation%Unsteady numerical simulation%Nozzle flow separation%Lateral jet interaction
采用耦合求解轴对称非定常NS方程与一维分离动力学方程的方法,对多级火箭低空级间热分离初期过程进行数值仿真.依据仿真结果描述低空级间热分离初期流场的两种典型结构:内部为喷管扩张段流动分离以及外部为级间缝隙横向喷流与超声速外流的干扰流场;给出两种典型流场结构中位于上面级弹体表面(喷管内)的流动分离点位置以及壁面压力分布随仿真时间的变化;初步估算流动分离线偏斜时内外流动分离区域对上面级弹体的干扰力矩.通过分析数值模拟与力矩估算结果,发现在低空级间热分离内外流场中流动分离激波后方形成的高压区域是上面级所受干扰力矩的重要来源.研究结论可为级间热分离过程干扰机理研究提供理论方向,为级间热分离时序设计提供参考.
採用耦閤求解軸對稱非定常NS方程與一維分離動力學方程的方法,對多級火箭低空級間熱分離初期過程進行數值倣真.依據倣真結果描述低空級間熱分離初期流場的兩種典型結構:內部為噴管擴張段流動分離以及外部為級間縫隙橫嚮噴流與超聲速外流的榦擾流場;給齣兩種典型流場結構中位于上麵級彈體錶麵(噴管內)的流動分離點位置以及壁麵壓力分佈隨倣真時間的變化;初步估算流動分離線偏斜時內外流動分離區域對上麵級彈體的榦擾力矩.通過分析數值模擬與力矩估算結果,髮現在低空級間熱分離內外流場中流動分離激波後方形成的高壓區域是上麵級所受榦擾力矩的重要來源.研究結論可為級間熱分離過程榦擾機理研究提供理論方嚮,為級間熱分離時序設計提供參攷.
채용우합구해축대칭비정상NS방정여일유분리동역학방정적방법,대다급화전저공급간열분리초기과정진행수치방진.의거방진결과묘술저공급간열분리초기류장적량충전형결구:내부위분관확장단류동분리이급외부위급간봉극횡향분류여초성속외류적간우류장;급출량충전형류장결구중위우상면급탄체표면(분관내)적류동분리점위치이급벽면압력분포수방진시간적변화;초보고산류동분리선편사시내외류동분리구역대상면급탄체적간우력구.통과분석수치모의여력구고산결과,발현재저공급간열분리내외류장중류동분리격파후방형성적고압구역시상면급소수간우력구적중요래원.연구결론가위급간열분리과정간우궤리연구제공이론방향,위급간열분리시서설계제공삼고.
