【摘 要】
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针对着航天器发动机羽流导流问题,基于工程经验提出了四种典型导流装置型面（包含内凹槽形式和导流锥形式等）,利用计算流体动力学/直接模拟蒙特卡罗（CFD/DSMC）耦合方法,对起飞过程中羽流导流带来的气动力和气动热效应进行了数值模拟,并对不同导流装置情况下羽流场激波、航天器表面压强和热流密度分布规律进行了分析,给出了四种导流装置的导流效果评价。最后以导流锥形式开展试验,对仿真算法进行了验证。结果表明:
【机 构】
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中国航天科技集团有限公司中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部
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针对着航天器发动机羽流导流问题,基于工程经验提出了四种典型导流装置型面（包含内凹槽形式和导流锥形式等）,利用计算流体动力学/直接模拟蒙特卡罗（CFD/DSMC）耦合方法,对起飞过程中羽流导流带来的气动力和气动热效应进行了数值模拟,并对不同导流装置情况下羽流场激波、航天器表面压强和热流密度分布规律进行了分析,给出了四种导流装置的导流效果评价。最后以导流锥形式开展试验,对仿真算法进行了验证。结果表明:羽流导流并没有导致发动机燃烧不稳定;综合考虑航天器羽流和发动机安全性,大导流锥导流的方案最优;在导流锥附近的激波位置及形态和仿真一致,仿真与试验的变化趋势一致,仿真算法可信,数据规律可以作为工程参考。
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