液体火箭发动机气动活塞泵性能特性仿真

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补燃循环液体火箭发动机启动过程的模块化仿真

补燃循环液体火箭发动机启动过程的模块化仿真
[2] 张黎辉, 张振鹏 @ 补燃循环液体火箭发动机输送系统的 频率特性 [ A] (2) @ 推进技术, 1===, 12 @ [1] 刘红军, 张恩昭, 董锡鉴 @ 补燃循环发动机启动特性仿真 研究 [ A] (5) @ 推进技术, 2<<<, 1= @ [5] 刘红军, 张恩昭, 张育林, 等 @ 基于混合遗传算法的液氧 B 煤油补燃循环火箭发动机非线性稳态特性仿真 [ A] @推 进技术, (1) 2<<C, 2< @ [;] 刘红军 @ 液氧 B 煤油高压补燃火箭发动机非线性稳态模 型— — —考虑推进剂温升与密度变化 [ A] @ 推进技术, 2<<<, (1) 1= @ [>] 戴莱 A D, 哈里曼 @ 流体动力学 [ +] 陈玉璞译, @ 郭子中、 北京: 人民教育出版社, 2<C5 @ [E] 格列克曼 F !@ 液体火箭发动机自动调节 [ +] @ 顾明初, 郁明桂、 邱明煜译, 北京: 宇航出版社, 2<<; @ [G] 徐士良主编 @ H 常用算法程序集 (第二版) [ +] 清 @ 北京: 华大学出版社, 2<<E @ [C] 黄庆生, 汤毅, 戴宁编 @ 精通 I*%$/, H J J EK= [ +] @ 北京: 人民邮电出版社, 2<<< @
-" , ( ,) , ( <) 的组 # 为管路 6789! 的分段数。方程组 "# 织计算过程可用一个函数 “ 3.$2"” 来实现, 其函数原 型为 ( 3.$452 6789, -./$ =.$2" 3.$452 6789!, $.4:52! 6 , $.4> ! :52 $ 6 $ + ) 在其它管路的连接处只要引用这个函数并套上相应 参数便可以了。

液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算

液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算

液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算
液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算可以包括以下几个方面的内容:
1. 燃料供给系统:通过模拟燃料供给系统中的燃料泵、阀门等组件的工作过程,计算燃料的流量和压力变化。

模拟燃料的进口流量和压力随时间的变化,并结合燃油喷嘴的特性,计算燃料在发动机燃烧室中的分布情况。

2. 燃烧室:考虑燃烧室中的压力、温度、速度等参数的变化情况,模拟燃烧室中燃料和氧化剂的混合、燃烧过程。

根据燃烧室中的工作状态,计算燃料的燃烧效率等相关指标。

3. 推力系统:通过综合考虑燃料的燃烧产生的高温高压气体以及喷嘴的设计特性,计算发动机产生的推力大小和推力方向的变化。

同时,根据推力的作用方向和大小,计算火箭的加速度和速度变化。

以上是液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算的基本内容,根据实际需求和模型复杂度的不同,还可以包括更多的细节。

实际的仿真计算往往需要借助专业的仿真软件,例如MATLAB、Simulink等,通过建立相应的数学模型,进行计算和模拟。

同时,还需要根据实际的发动机参数和工作条件,对仿真模型进行验证和调整,以保证计算结果的准确性和可靠性。

液态火箭发动机燃烧特性的数值模拟及实验验证

液态火箭发动机燃烧特性的数值模拟及实验验证

液态火箭发动机燃烧特性的数值模拟及实验验证液态火箭发动机是当今最常用的火箭发动机之一,它通过将液态燃料与液态氧化剂混合燃烧,产生高温高压气体推动火箭。

由于其构造简单、推力大、比冲高等优势,液态火箭发动机在航天、导弹等领域得到广泛应用。

然而,液态火箭发动机内部燃烧过程的复杂性使得其设计和优化变得困难。

数值模拟和实验验证是研究液态火箭发动机燃烧特性的主要手段。

一、数值模拟数值模拟是研究液态火箭发动机燃烧特性的重要方法之一,它通过建立数学模型模拟燃烧过程,得到燃烧过程的详细信息。

数值模拟可以帮助精确地描述燃烧室内的温度、压力、速度、物质分布等参数,并预测燃烧室内的流场状况、燃烧反应过程、喷嘴出口速度等重要性能指标。

模拟液态火箭发动机的燃烧过程是一项非常复杂的任务,需要细致地考虑燃烧室内的化学反应、火焰传播、热传输等多个物理过程。

计算流体力学(CFD)是数值模拟的重要工具之一,它基于质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本方程,模拟流体在连续介质中的运动和相互作用。

在液态火箭发动机的数值模拟中,CFD可以用来描述燃烧室内的流动和燃烧过程。

为了模拟液态火箭发动机的燃烧过程,需要使用高性能计算机和有效的数值模拟软件。

其中,常用的数值模拟软件包括OpenFOAM、ANSYS Fluent、STAR-CCM+等。

这些软件具有强大的求解能力和广泛的应用性,在航天、机械等领域得到了广泛应用。

二、实验验证与数值模拟相比,实验验证是验证数值模拟结果的必要手段。

通过实验可以得到液态火箭发动机内部燃烧过程中的温度、压力、速度等参数,以及火焰传播、燃烧效率等重要性能指标。

实验可以验证数值模拟的准确性和可靠性,并提供燃烧反应机理和实际燃烧室的参数数据。

为了开展液态火箭发动机的实验验证,需要建立实验平台。

实验平台包括试验室、测试仪器和测试装置。

试验室应满足安全、稳定、控制能力强的要求,测试仪器应具有高灵敏度、高分辨率、高精度等特点,测试装置要能够模拟实际燃烧环境。

小推力液体火箭发动机燃烧与传热数值仿真研究

小推力液体火箭发动机燃烧与传热数值仿真研究

小推力液体火箭发动机为航天器在地球远地 点和近地点的机动入轨提供推力, 通常使用双组 元自燃 推 进 剂 组 合, 如 M M H( 一 甲 基 肼) / N T O ( 四氧化二氮) , 这样发动机能在不外加能量的情 况下实现方便点火与重复使用
[ 1 ]
使用数值仿真的手段研究了这种发动机推力室的 燃烧与传热, 这些研究较好地描述了燃烧流场, 却 没有提出合适的方法描述冷却液膜。燃料射流从 冷却喷嘴喷出后经历的过程非常复杂, 包括撞壁、 铺展、 飞溅, 以及液膜在流动的过程中受热、 蒸发
0 0 . 1 1 1 0 . 1 6 7 0 . 2 2 2 0 . 1 1 1 0 . 1 1 1
2 T + ( ) ;I ( ) v 为单位张 v - I ·v μ μ L+ t 3 - 2 量; g 为重力矢量, 单位为 m ·s ; F为动量源项, - 2 - 2 单位为 k g · m · s 。求解动量方程时各个参 数均为两相共用。类似地, 求解区域内能量与湍
i n c r e a s e s f r o m0 . 1 1 1t o 0 . 2 2 2 ,c o m b u s t i o ne f f i c i e n c ya n d c a l c u l a t i o ni s r e a s o n a b l e .I t h a s s h o w nt h a t a s t h ed i m e n s i o n l e s s e x p a n s i o nh e i g h t H s p e c i f i ci m p u l s ei n c r e a s eb y 0 . 3 5% a n d 0 . 5 s .H o w e v e r ,t h e d i m e n s i o n l e s s e x p a n s i o nl e n g t hL p l a y s a l e s s s i g n i f i c a n t r o l e i nt h e p r o c e s s .A s i t

液体火箭发动机一种通用模块化仿真方法

液体火箭发动机一种通用模块化仿真方法

万方数据
第26卷第2期
液体火箭发动机一种通用模块化仿真方法
149
插值数组,在确定了模块的输入输出以及初始化参数 后,通过调用Simulink模块库中的相应计算模块模拟 式(2)~式(6)所表示的功能,即可得如图2所示燃 烧室的Simulink仿真模块。再将该模型封装为子系 统,并编辑封装参数即可得到燃烧室的Simulink仿真 模块。其它模块的建立方法及过程与该模块相同。
上。文献[3,4]基于C++语言开发的发动机动态特 性仿真软件,在开发与构模时比较复杂。
为了研究一种较为通用的发动机工作过程仿真 软件,本文分析了发动机各组件的数学模型及其仿 真方法,基于Simulink建立发动机各主要组件的仿 真模块,开发了具有通用性的液体火箭发动机工作 过程仿真模块库LRESim。通过对某发动机起动过程 的仿真计算,结果表明建模过程简单明了,可操作 性强。
(Inst.of Aerospace and Material Engineering,National Univ.of Defence Technology,Changsha 410073,China)
Abstract: According to module modeling requirements,the components and the parts in a liquid propellant rocket en—
Fig.2 Simulink simulation model of combustion chamber
Simulation time
Solver options
2.5S
Variable—step ode45
Table 1 Simulation solver parameters setup

液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算

液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算

液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算
液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算涉及到许多因素,包括燃料供给系统、点火系统、燃烧室压力和温度的变化、喷嘴推力等关键参数的计算。

首先,需要确定液体燃料的流量和压力,液体燃料包括燃料和氧化剂。

根据燃料的供给系统设计,可以计算出燃料的流量和压力随时间的变化。

接下来,需要确定点火系统的工作原理和触发时机。

根据点火系统的设计和点火时刻,可以确定点火点的温度和压力变化。

随后,根据燃烧室的设计和燃料供给系统的流量和压力,可以计算出燃烧室内的压力和温度随时间的变化。

这需要考虑燃烧室内的热力学效应和燃料的燃烧速度。

最后,根据燃气的压力和温度,可以计算出喷嘴的推力。

喷嘴的推力取决于燃料的流量、压力和喷嘴的设计。

通过对以上过程的仿真计算,可以得到火箭发动机起动过程中关键参数随时间的变化情况,如燃料流量、压力和温度的变化,喷嘴推力的变化等。

这些数据可以用于分析火箭发动机的性能和优化设计。

需要注意的是,火箭发动机起动过程的动态仿真计算涉及到液体力学、热力学、燃烧学等多学科知识,因此需要综合利用相关的模型和数值计算方法进行计算。

同时,需要考虑计算过程
中的误差和不确定性,以及不同工况下的不同影响因素,以提高计算的准确性和可靠性。

液体火箭发动机系统设计仿真与优化

液体火箭发动机系统设计仿真与优化

1液体火箭发动机系统设计仿真
发动机各组件的设计已经成为高度专业化的 技术,但是由于发动机的各组件之间以及发动机
Hale Waihona Puke 和运载火箭之间存在着相互作用和相互依赖的关 系,如果不从总体上进行协调,即使最佳的组件也 不能组成最佳的发动机.通过系统设计,使发动机 各组件最大限度地相互适应,从而满足运载火箭
的要求.通过参数平衡模型,建立发动机各组件参
2)压强平衡
P。=P。+尸。=P。+P。
(3)
Pf=P。+Pk=P。+Pk
(4)
其中,P。,Pf分别为氧化剂泵和燃料泵的泵后压
强;P。,P。分别为燃烧室和燃气发生器的压强; P。,^分别为氧化剂泵(燃料泵)出口压强至燃
烧室喷注器出口各组件压降之和;尸。,^分别为 氧化剂泵(燃料泵)出口压强至燃气发生器喷注器 出口各组件压降之和.
尘军
(北京航空动力研究所.北京100076)

要:建立了某液体火箭发动机系统设计的仿真模型与相应的多目标优化模型,
编制了系统仿真程序,并在isIGHT的软件平台上针对不同的优化目标对发动机的设计参数进
行优化.采用了组合优化策略,结台多岛遗传算法和序列二次规划算法分别进行全局寻优和局
部寻优,求得全局最优点.建立了单燃气发生器循环系统的质量模型,在优化过程中考虑了发
3仿真结果与优化分析
根据系统仿真程序,改变设计变量(燃烧室压 强P。、燃烧室混合比r)的数值,计算各设计目标 值.作出其对于设计变量的变化图形,并分析其相 互关系
在系统仿真的基础上+由不同的设计目标组
第1期
郑蒋韬等:液体火箭发动机系统设计仿真与优化
43
成不同的优化方案,改变设计参数的数量,通过组 合优化策略,求出最佳设计参数. 3.1仿真结果分析

液体火箭增压输送系统动态特性仿真与分析

液体火箭增压输送系统动态特性仿真与分析

表2.2氢的温度方程拟合系数………………………………………………………19 表2.3氧的内能方程拟合系数……………:…………………………………………20 表2.4氧的温度方程拟合系数……………………………………………………….20
表2.5不锈钢的比热和导热系数……………………………………………………。22 表2.6 比热容拟合公式的系数………………………………………………………24
主题词:增压输送系统,AMESim,分布参数动态特性,模块化建模与仿真
第i页
国防科学技术大学研究生院硕士学位论文
ABSTPACT
According to the methodology of modularization modeling and simulation,the
simulation
module components of the liquid rocket pressurization feed system
最后对液氢、液氧贮箱增压系统进行方案设计,建立了两种气瓶贮气式增压 方案和一种汽化自生增压方案的仿真模型,对系统整个工作过程进行了仿真,所 建立的仿真模型能够较好地反映增压输送系统的工作过程。重点研究了液氢、液
氧贮箱流场的流动和热分层、贮箱内壁面热分层等分布参数特性,以及贮箱内壁 面初始温度对系统增压的影响。研究结果表明,贮箱气体部分分层明显,液体部 分不明显,贮箱内壁面对增压气体的冷却作用明显,研究中不能忽略。
Finally,on the liquid hydrogen and liquid oxygen tanks pressurization feed system
design,two
kinds of gas—pressurized systems with gas cylinders and

液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算

液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算

液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算(最新版)目录一、液体火箭发动机简介二、液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算方法三、计算结果及分析四、结论正文一、液体火箭发动机简介液体火箭发动机是一种采用液态化学物质作为能源和工质的化学火箭推进系统。

常用的液体氧化剂有液态氧、四氧化二氮等,燃烧剂由液氢、偏二甲肼、煤油等。

液体火箭发动机的推力室是将液体推进剂的化学能转变成推进力的重要组件,由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件等组成。

推进剂通过喷注器注入燃烧室,经雾化、蒸发、混合和燃烧等过程生成燃烧产物,以高速从喷管中冲出而产生推力。

二、液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算方法液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算主要包括以下几个步骤:1.建立液体火箭发动机的数学模型,包括推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件等的物理参数和燃烧过程的化学反应方程式。

2.确定液体火箭发动机起动过程中的初始条件,包括推进剂和氧化剂的流量、压力、温度等。

3.采用数值计算方法(如有限元法、有限体积法等)对液体火箭发动机起动过程中的动态行为进行求解。

4.对计算结果进行分析,得出液体火箭发动机起动过程中的动态特性。

三、计算结果及分析液体火箭发动机起动过程中的动态仿真计算结果可以揭示发动机起动过程中的压力、速度、温度等参数的变化规律。

根据计算结果,可以发现液体火箭发动机在起动过程中可能出现的问题,如喷嘴的流体动力学行为、燃烧室的燃烧过程稳定性等。

通过对这些问题的分析,可以为液体火箭发动机的设计和优化提供参考。

四、结论液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算是一种有效的分析方法,可以揭示发动机起动过程中的动态特性,为液体火箭发动机的设计和优化提供参考。

然而,液体火箭发动机的起动过程受多种因素影响,仿真计算的结果可能与实际结果存在一定差距。

模拟火箭发动机运行参数仿真及优化方案研究

模拟火箭发动机运行参数仿真及优化方案研究

模拟火箭发动机运行参数仿真及优化方案研究火箭发动机是现代航天事业的核心技术之一,其运行参数的仿真与优化对于提高火箭发动机性能至关重要。

本文将介绍模拟火箭发动机运行参数仿真及优化方案的研究。

首先,了解火箭发动机的基本运行参数是进行仿真和优化的前提。

火箭发动机的关键参数包括燃烧室压力、燃烧室温度、燃料流量、氧化剂流量等。

这些参数直接影响火箭发动机的推力、比冲等性能指标。

通过对这些参数进行仿真和优化,可以有效地提高火箭发动机的性能。

其次,进行火箭发动机运行参数的仿真。

火箭发动机的仿真是利用计算机对其运行过程进行数字化模拟。

首先,需要建立火箭发动机的数学模型,采用数值计算的方法求解模型的方程,从而得到相应的参数值。

常用的火箭发动机仿真软件包括MATLAB、ANSYS等。

通过仿真,可以得到火箭发动机在不同工况下的运行参数,如不同燃料流量、不同氧化剂流量等。

在进行火箭发动机运行参数仿真时,需要考虑多种因素。

首先,要考虑燃烧室内的燃料和氧化剂的混合比例,以及燃烧室内的温度和压力分布情况。

其次,要考虑燃烧产物在喷管内的流动情况,包括喷流速度、喷口压力等。

此外,还要考虑火箭发动机在不同高度、不同速度下的工作状态。

基于火箭发动机运行参数的仿真结果,可以进一步对其进行优化。

火箭发动机的优化是指通过调整其关键参数,使其达到最佳性能。

常用的火箭发动机优化方法包括参数优化、结构优化等。

参数优化是指通过调整火箭发动机的关键参数,使其达到最佳性能。

结构优化是指通过改变火箭发动机的结构形式,提高其工作效率。

进行火箭发动机运行参数的优化时,应综合考虑各种因素。

首先,要考虑火箭发动机的推力和比冲的关系。

推力是火箭发动机的推力,是衡量其推进能力的重要指标。

比冲是火箭发动机的燃烧室内燃料的推力产生速度,是衡量其工作效率的重要指标。

通过优化火箭发动机的关键参数,可以提高其推力和比冲,从而提高其整体性能。

在优化火箭发动机运行参数时,还要考虑其他因素,如火箭发动机的稳定性、可靠性等。

液体火箭发动机燃烧室工作过程仿真软件──CAFILRE的设计与实现

液体火箭发动机燃烧室工作过程仿真软件──CAFILRE的设计与实现

液体火箭发动机燃烧室工作过程仿真软件──CAFILRE的设计
与实现
王振国;周进;庄逢辰
【期刊名称】《推进技术》
【年(卷),期】1995(16)1
【摘要】描述了液体火箭发动机燃烧室内喷雾燃烧与流动过程仿真软件CAFILRE(Combus-tionandFlowinLiquidRocketEngine)的结构和功能。

CAPILRE程序是采用模块化方法编制和发展的二维通用软件,具有模拟发动机燃烧室内推进剂雾化过程、浓雾蒸发过程、湍流混合与燃烧过程的能力。

用此软件可以对发动机内部进行详细的性能分析和参数优化。

【总页数】7页(P20-26)
【关键词】火箭发动机;燃烧室;雾化;液体推进剂;仿真;燃烧
【作者】王振国;周进;庄逢辰
【作者单位】国防科技大学航天技术系
【正文语种】中文
【中图分类】V430;V434.13
【相关文献】
1.液体火箭发动机工作过程数值仿真 [J], 吕鹏翾
2.固体火箭发动机工作过程仿真实验软件的设计与实现 [J], 吴达;陈锋莉;马岑睿
3.基于工艺过程仿真的铵盐沉积预测软件设计与实现 [J], 偶国富;黄凯;王凯;方华平
4.基于智能技术的CPU运算过程虚拟仿真软件的设计与实现 [J], 白玉杰;蔡洪涛;辛凤文;李承龙
5.液体火箭发动机实验台液路系统工作过程仿真 [J], 高芳;陈阳;张振鹏;陈峰
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

液体火箭发动机静态仿真的探讨

液体火箭发动机静态仿真的探讨

液体火箭发动机静态仿真的探讨摘要:本文旨在探讨液体火箭发动机静态仿真的方法。

首先,我们针对液体火箭发动机进行静态仿真,以研究其工作原理及其应用的优势。

然后,我们提出了一系列有效的解决方案,以解决液体火箭发动机在高压环境中的动态运行问题。

最后,通过分析不同的驱动水平以及其他诸如结构损伤、发动机配置、控制布局等参数的影响,明确了不同系统构型下静态仿真及其在实际应用中的可信度。

关键词:液体火箭发动机,静态仿真,驱动水平,结构损伤,发动机配置,控制布局.正文:液体火箭发动机是目前最重要的航天发动机之一,其具有高效率、可靠性和持续性等特点,而其静态仿真则是深入理解其工作原理的必备手段。

针对液体火箭发动机的静态仿真,本文提出了一系列有效的解决方案,以解决高压环境下的动态运行问题。

该方案的核心模块包括计算流体力学仿真、计算机辅助设计仿真、发动机运行模拟以及传感器数据处理和分析。

除此之外,本文还分析了不同驱动水平以及结构损伤、发动机配置、控制布局等参数对静态仿真的影响,以便更好地评估仿真结果和施加系统的控制方式。

总之,本文探讨的液体火箭发动机静态仿真方法可以为实现更精准的火箭发动机设计及其在实际工程应用中的可信度而提供有益参考。

应用液体火箭发动机静态仿真技术,可以帮助设计师、工程师和开发者更好地理解液体火箭发动机的运行原理,同时也可以有效地测试控制系统的功能和提高发动机的可靠性。

首先,通过静态仿真,可以对液体火箭发动机的整体结构和相应部件的性能进行详细而精确的表征,为设计并改善液体火箭发动机提供有价值的参考依据。

此外,静态仿真也可以及时发现火箭发动机运行中的冲击,从而进一步完善发动机体系,保证更强的航行能力。

此外,通过静态仿真,开发人员还可以仿真不同的系统构型,以便查明静态仿真在实际应用中的可信度。

最后,由于液体火箭发动机的工作环境极其复杂,因此通过静态仿真方法可以安全地测试发动机性能,避免实验过程中出现意外情况。

航空发动机的气动热力性能分析与仿真

航空发动机的气动热力性能分析与仿真

航空发动机的气动热力性能分析与仿真随着现代工业的不断发展,飞行器的运行效率已经成为了至关重要的因素。

航空发动机作为飞行器的“心脏”,其性能表现对整个飞行器的性能表现有着决定性的影响。

因此,对航空发动机的气动热力性能进行分析和仿真,已经成为研究和开发现代航空发动机的必要手段。

一、航空发动机的气动热力性能航空发动机的性能可以通过许多方面来衡量。

其中,气动热力性能是评估航空发动机的重要指标之一。

在航空发动机的工作过程中,发动机燃烧室内的高温高压气体通过涡轮机推动飞机前进。

因此,航空发动机的气动热力性能可以通过以下指标来评价。

1. 推力和推重比推力是指航空发动机产生的向后推力,是衡量航空发动机推力大小的重要指标。

推重比是指推力和机身重量之比,是衡量航空发动机推进效率的指标。

2. 热效率和功率密度热效率是指航空发动机从燃料中获得的能量与燃料燃烧释放的能量之比,是衡量航空发动机能源利用效率的重要指标。

功率密度是指发动机单位体积或单位质量产生的功率,是衡量航空发动机功率输出能力的指标。

3. 耐用性和维修性航空发动机的耐用性指发动机的使用寿命,衡量发动机的耐用性需要考虑到发动机的结构材料、加工工艺、润滑系统等多方面因素。

维修性是指发动机在使用寿命内定期检修和维护的难易程度,维修性的好坏直接影响航空发动机的运行和航班安全。

二、航空发动机气动热力性能的分析与仿真航空发动机的气动热力性能分析与仿真是航空发动机研究的重要手段之一。

采用分析和仿真的方式可以预模拟发动机的工作状况,对发动机的气动热力性能进行分析和评估。

1. 数值模拟数值模拟是航空发动机气动热力性能分析的重要方法之一。

通过建立航空发动机的数学模型和求解相应的方程,可以计算出发动机内的流动、热传递、应力分布等参数,并预测发动机的性能表现。

数值模拟方法具有计算精度高、计算速度快、计算结果可视化等优点,在航空发动机性能设计和优化中有着广泛应用。

2. 实验技术实验技术是航空发动机气动热力性能分析的另一种重要方法。

航空发动机气动特性的仿真分析方法研究

航空发动机气动特性的仿真分析方法研究

航空发动机气动特性的仿真分析方法研究航空发动机是现代航空技术的核心部件之一,是飞机完成起飞、巡航和降落等飞行任务的必须元件。

随着航空技术的不断发展,航空发动机的性能和效率要求越来越高,为此需要对航空发动机进行气动特性的仿真分析,以提高其可靠性和性能。

本文主要探讨航空发动机气动特性的仿真分析方法研究。

一、航空发动机气动特性简介航空发动机在飞行中扮演着重要的作用,其性能和效率影响着整个飞机的性能和效率。

航空发动机主要是由燃烧室、压气机、涡轮和喷气嘴等部件组成,其中各个部件之间的流体作用是航空发动机气动特性的重要组成部分。

航空发动机的气动特性主要包括气流分布、气压分布、气温分布、剪切应力分布、湍流分布等。

其中,气流分布和气压分布是航空发动机气动特性中的重点研究内容。

气流分布主要描述了气流的路径和速度分布情况,可以通过数学模型和流体力学方程进行研究;气压分布则主要研究了气流的静压力和动压力分布情况,可以通过实验和数学模型进行分析。

二、航空发动机气动特性仿真分析方法的发展历程航空发动机气动特性仿真分析方法的发展经历了从实验方法到数值模拟方法的转变。

在过去,航空发动机气动特性的研究主要依赖于物理实验,通过在实验室中对航空发动机进行模拟和测试,来获得航空发动机气动特性的相关数据和参数,如气流分布、气压分布等。

但是,实验方法存在着成本高、周期长、实验装置难以准确模拟实际工况等诸多问题。

随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展,航空发动机气动特性的数值模拟方法逐渐成为了研究的主流。

数值模拟方法可以通过建立数学模型和流体力学方程来模拟航空发动机气动特性,具有成本低、快速、准确等诸多优点。

通过在计算机上模拟分析航空发动机气动特性的流场,可以获得更为准确、详细的数据和参数,如气流分布、气压分布、剪切应力等,对于航空发动机的设计和性能优化具有重要的意义。

三、航空发动机气动特性仿真分析方法的研究现状随着计算机技术和流体力学理论的不断发展,航空发动机气动特性的仿真分析方法也不断得到了研究和完善。

航空发动机的气动热仿真技术研究

航空发动机的气动热仿真技术研究

航空发动机的气动热仿真技术研究航空发动机是一种非常复杂的机械设备,它需要高效稳定的工作来推动航空器飞行。

而发动机的工作需要消耗大量的燃料热能,因此在发动机设计和优化中,热仿真技术是非常重要的一部分。

热仿真技术是通过计算机模拟发动机在工作过程中媒介(如空气、燃料等)的流动和传热过程,进而得到发动机的温度分布、应力分布等重要参数的一种技术手段。

在发动机设计和工程优化过程中,热仿真技术可为工程师提供大量的分析数据,帮助他们了解发动机的热学性能,优化发动机的结构和细节设计,提高发动机的工作效率,延长发动机的使用寿命。

航空发动机的热仿真技术可以分为气动仿真和热传仿真两个方面。

其中,气动仿真通常使用CFD技术(计算流体动力学),即通过计算机模拟燃烧室内气体的流动情况,对发动机的空气动力学特性进行评估。

而热传仿真则主要用于计算发动机内外媒介的传热过程,进而得到发动机的温度分布等相关数据。

在气动仿真中,CFD技术能够对发动机内部流动进行精确的计算和分析,从而揭示燃烧室内的各个条件下的流体动力学特性,如速度、压力、温度、密度等信息。

这些数据为工程师们提供了一个有关发动机设计和优化的方便报告,以及指导他们优化发动机设计的决策。

在热传仿真中,主要计算环节包括传热的散热、传递、辐射和混合模式。

我们可以先通过CFD技术分析燃烧室内的气流场情况,然后根据不同材料和部件的传热特性,计算出发动机内部空气和燃料等媒介的温度分布、散热、辐射等数据信息。

这些数据可以测量发动机内部各部位的温度分布,以及发动机内部材料和组件的热应力情况等,帮助我们确定不同部件、材料和制造工艺的优化方案。

当然,在发动机的热仿真方面,经常也会受到以下因素的影响:1. 燃料选择和燃烧质量完全燃烧的燃料通常都可以产生最高效的动力和热能。

因此,在系统设计中,需要考虑燃料选择和燃烧质量对发动机效率的影响。

比如说,现代高效燃气轮机通常采用高温燃烧技术,以在保证清洁燃烧的同时提高燃烧效率。

用随机仿真方法验证液体火箭发动机静特性数学模型

用随机仿真方法验证液体火箭发动机静特性数学模型

用随机仿真方法验证液体火箭发动机静特性数学模型
沈赤兵;吴建军;王克昌
【期刊名称】《国防科技大学学报》
【年(卷),期】1998(020)004
【摘要】以某泵压式液体火箭发动机为研究对象,用试车数据对发动机静特性数学模型进行了验证,在验证模型时既考虑了外部干扰因素的实际测量误差范围和内部干扰因素的实际变化范围,又考虑了发动机参数实测量的误差范围,并且使用了随机仿真的方法。

验证结果表明,发动机静特性的非线性数学模型是足够准备的,所用的计算方法是合理的。

【总页数】6页(P9-14)
【作者】沈赤兵;吴建军;王克昌
【作者单位】国防科技大学航天技术系;国防科技大学航天技术系
【正文语种】中文
【中图分类】V434.1
【相关文献】
1.液体火箭发动机自然循环回路预冷非稳态数学模型 [J], 陈二锋;厉彦忠;程向华;余锋
2.液体火箭发动机性能可靠性的随机仿真方法 [J], 王海燕;刘红军
3.基于回归模型的液体火箭发动机试验数据的验证与重构 [J], 杨雪;张振鹏;杨思锋;陈锋;王晓磊
4.液体火箭发动机动态特性数学模型的验证 [J], 沈赤兵;吴建军;陈启智
5.液体火箭发动机一种通用模块化仿真方法 [J], 魏鹏飞;吴建军;刘洪刚;陈启智因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

液体火箭发动机动态特性仿真技术研究进展

液体火箭发动机动态特性仿真技术研究进展

液体火箭发动机动态特性仿真技术研究进展
李元启;刘红军;徐浩海;陈宏玉
【期刊名称】《火箭推进》
【年(卷),期】2017(043)005
【摘要】仿真技术是研究液体火箭发动机动态特性的主要手段之一.总结了国内外液体火箭发动机动态特性仿真技术的研究进展,将仿真技术的研究进展分为三个阶段:专用仿真程序阶段、通用仿真软件阶段和多学科联合仿真阶段.对各个阶段的进展进行了总结和评述,分析了各阶段仿真技术的主要特点.在总结研究进展的基础上,对今后发动机动态特性仿真技术的发展方向提出了设想.
【总页数】6页(P1-6)
【作者】李元启;刘红军;徐浩海;陈宏玉
【作者单位】液体火箭发动机技术重点实验室, 陕西西安710100;液体火箭发动机技术重点实验室, 陕西西安710100;液体火箭发动机技术重点实验室, 陕西西安710100;液体火箭发动机技术重点实验室, 陕西西安710100
【正文语种】中文
【中图分类】V430-34
【相关文献】
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4.液体火箭发动机虚拟试验与仿真技术应用 [J], 杨思锋;段娜;张登攀;朱子环;李斌
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液体火箭发动机系统瞬变过程模块化建模与仿真

液体火箭发动机系统瞬变过程模块化建模与仿真

液体火箭发动机系统瞬变过程模块化建模与仿真作者:刘昆, 张育林, 程谋森作者单位:国防科技大学,航天与材料工程学院,湖南,长沙,410073刊名:推进技术英文刊名:JOURNAL OF PROPULSION TECHNOLOGY年,卷(期):2003,24(5)被引用次数:14次参考文献(12条)1.NGUYEN D;Martinez A Versatile engine design software2.Mason J R;Southwick R D Large liquid rocket engine transient performance simulation system 19893.刘红军补燃循环发动机静态特性与动态响应特性研究 19984.朱恒伟液体推进剂火箭发动机地面试车故障检测与诊断研究[学位论文] 19975.黄卫东单级入轨运载器推进系统研究[学位论文] 19986.Christoph Goertz A modular method for the analysis of liquid rocket engine cycles7.许琨;张宝炯液体火箭发动机运动循环参数通用计算方法研究 1996(04)8.陈杰航天运载器液体推进剂火箭发动机构型研究[学位论文] 19919.倪维斗热动力系统建模与控制的若干问题 199610.刘昆分级燃烧循环液氧/液氢发动机系统分布参数模型与通用仿真研究[学位论文] 199911.Binder M P An RL10A-3-3A rocket engine model using the rocket engine transient simulator ( ROCETS ) software12.Tishin A P;Gurova L P Modeling of a liquid propellant rocket engine 1989(03)本文读者也读过(10条)1.黄敏超.王新建.王楠.HUANG Min-chao.WANG Xin-jian.WANG Nan补燃循环液体火箭发动机启动过程的模块化仿真[期刊论文]-推进技术2001,22(2)2.刘红军.张恩昭.董锡鉴.张育林.Liu Hongjun.Zhang Enzhao.Dong Xijian.Zhang Yulin基于混合遗传算法的液氧/煤油补燃循环火箭发动机非线性稳态特性仿真[期刊论文]-推进技术1998(2)3.李家文.张黎辉.张振鹏液体火箭发动机数值模拟的计算模型建立方法[期刊论文]-推进技术2002,23(5)4.张黎辉.张振鹏.Zhang Lihui.Zhang Zhenpeng补燃循环液体火箭发动机输送系统的频率特性[期刊论文]-推进技术2000,21(1)5.聂万胜.陈新华.戴德海.夏鹏.庄逢辰姿控推进系统发动机关机的管路瞬变特性[期刊论文]-推进技术2003,24(1)6.刘昆.张育林液体推进系统充填过程的有限元状态变量模型[期刊论文]-推进技术2001,22(1)7.魏鹏飞.吴建军.刘洪刚.陈启智.WEI Peng-fei.WU Jian-jun.LIU Hong-gang.CHEN Qi-zhi液体火箭发动机一种通用模块化仿真方法[期刊论文]-推进技术2005,26(2)8.樊久铭.申研.张旻澍.邹经湘.FAN Jiu-ming.SHEN Yan.ZHANG Min-shu.ZOU Jing-xiang模态区间方法在液体火箭发动机系统仿真中的应用[期刊论文]-推进技术2006,27(3)9.程谋森.刘昆.张育林.CHENG Mou-sen.LIU Kun.ZHANG Yu-lin推进剂供应管路内液体瞬变流一维有限元计算[期刊论文]-推进技术2000,21(4)10.李家文.张黎辉.张雪梅.金广明.魏彦祥空间推进系统静动态特性仿真软件研究[期刊论文]-推进技术2004,25(2)引证文献(14条)1.陈俊.赵继广.夏鲁瑞发射场液氢加注管路过滤器仿真分析研究[期刊论文]-机床与液压 2012(7)2.王文斌.黄强.李俊低温推进剂贮箱分布参数仿真模型开发[期刊论文]-装备指挥技术学院学报 2011(5)3.张黎辉.李伟.段娜液体火箭发动机模块化通用仿真[期刊论文]-航空动力学报 2011(3)4.于海磊.朱子环.张登攀.段娜姿控发动机地面虚拟试验模型集成软件设计[期刊论文]-计算机测量与控制2010(10)5.李仁兵.李艾华.李亮.王涛支持向量机在导弹动力系统推力预测中的应用[期刊论文]-系统仿真学报 2010(4)6.段娜.张黎辉.徐珊珊.朱子环.于海磊液体火箭发动机虚拟试验技术的研究[期刊论文]-航空动力学报 2010(7)7.张金容.汪亮液体火箭发动机起动过程的动态仿真计算[期刊论文]-低温工程 2008(2)8.汪小卫.JIN Ping.张国舟.YU Nan-jia.蔡国飙全流量补燃循环试验发动机启动过程[期刊论文]-推进技术2008(4)9.张炜.李亮.张优云基于支持向量机的导弹动力系统动态过程仿真[期刊论文]-系统仿真学报 2007(15)10.肖立明.罗巧军膨胀循环发动机起动过程研究[期刊论文]-火箭推进 2007(1)11.钱宇.刘永文模块化建模及其在EASY5仿真平台上的实现[期刊论文]-计算机仿真 2007(8)12.杨晶晶.杨凯.黄敏超空间发动机启动过程的仿真[期刊论文]-动力学与控制学报 2006(2)13.陈阳.高芳.张黎辉.张振鹏.陈锋减压器动态仿真的有限体积模型[期刊论文]-推进技术 2006(1)14.陈阳.高芳.张振鹏.陈锋液体火箭发动机试验台贮箱增压系统模块化仿真[期刊论文]-航空动力学报 2005(2)本文链接:/Periodical_tjjs200305004.aspx。

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摘要 :通 过对 液体 火箭发 动机 上应 用 的双缸双作 用 式 气动 活塞 泵工作 特性 进行仿 真研 究 ,分析 了活塞运 动 过程 中的 速度 、位 移 与泵 出 口压 力之 间的 变化 规律 。对 活塞 泵的增 压特 性与频 率特 性 ,以及驱 动气体 压 力对 增压 特性 的影响 进行
2 0 1 4年 第 2期 总第 3 3 1 期
文 章 编号 : 1 0 0 4 — 7 1 8 2 ( 2 0 1 4 ) 0 2 - 0 0 0 9 — 0 6
导 弹 与 航 天 运 载 技 术
MI SS I LES A ND SPACE VEH I CLES
NO . 2 201 4 Su m N O. 3 31
研 究分析 ,表 明增压 比与 泵 出口流量成反 比,而频 率与 流量成 正 比;随着 驱动 气体压 力的提 高,活塞 泵输 出功率 呈线性
增 长 ,且活 塞运动 频率增 大,泵 出口流量 随之 增 大 ,增 压 比减 小。同时 ,对 几种 活塞 泵 出 口压 力脉动抑 制方 法进 行仿 真 、
比较 分析 ,结 果表 明设 置蓄 能器是有 效 、 简单 的压 力脉动 抑制 方案 ,但在设 计 蓄能 器时 ,应 考虑 全工 况下 的发 动机 系统
综 合 匹配 性 能 。
关键 词 :液体 火箭发动机 ;气动活 塞泵 ;双缸 双作用 式;增 压特性
中图分类 号:V 4 3 文献标 识码 :A
D OI :1 0 . 7 6 5 4 0 . i s s n . 1 0 0 4 — 7 1 8 2 . 2 0 1 4 0 2 0 3
液体 火箭 发 动机 气 动活塞泵 性 能特 性仿 真
尤裕荣 ,王春民,朱建 国
( 西 安 航 天 动 力 研 究 所 , 西 安 ,7 1 0 1 0 0 )
S i mu l a t i o n o n t h e Pe r f o r ma nc e Ch a r a c t e r i s t i c s o f
Li qu i d Ro c k e t En g i ne Pn e um a t i c Pi s t o n Pu mp
Abs t r a c t :A s i mu l a t i o n s t u d y o n wo r k i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e d o u b l e - - c y l i n d e r d o u b l e - - a c t i n g p n e u ma t i c p i s t o n a p p l i Ch u n mi n, Zh u J i a n g u o
( Xi ’ a n Ae r o s p a c e P r o p u l s i o n I n s t i t u t e , Xi ’ a n, 71 0 1 0 0)
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