[发明专利]关于多喷管火箭流场及对流/辐射耦合换热的仿真方法有效

专利信息
申请号: 201811007100.1 申请日: 2018-08-30
公开(公告)号: CN109359325B 公开(公告)日: 2022-09-20
发明(设计)人: 周志坛;乐贵高 申请(专利权)人: 南京理工大学
主分类号: G06F30/15 分类号: G06F30/15;G06F30/28;G06F30/23;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/14
代理公司: 南京理工大学专利中心 32203 代理人: 唐代盛
地址: 210094 *** 国省代码: 江苏;32
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 关于 喷管 火箭 对流 辐射 耦合 仿真 方法
【权利要求书】:

1.一种关于多喷管火箭流场及对流/辐射耦合换热的仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1、建立多喷管火箭三维模型;

步骤2、利用多重分块结构化网格方法对三维模型进行网格划分;

步骤3、建立多喷管火箭羽流流场以及对流换热的数学模型:对N-S多组分方程进行AUSM+格式离散,积分-微分得到模型边界处的无粘通量;具体步骤如下:

3.1、设燃气射流满足:(1)燃气射流满足连续介质;(2)燃气射流为可压缩纯气相介质;(3)燃气射流内部无化学反应发生;(4)采用燃气和空气多组份混合流动模型,多种组份均满足理想气体状态方程;

3.2、建立燃气多组份输运方程为

其中,Yi为火箭燃气组份i的质量分数,为火箭燃气组份扩散通量,Ri为火箭燃气组份i经过化学反应的净生成率,Si为由自定义源项的火箭燃气弥散相所引起的生成率,t为多喷管火箭飞行时间,ρ为火箭燃气的流体密度,N为火箭燃气组份的数量;

其中组份扩散通量为

Di,m为混合介质中组份i的扩散系数,为燃气流微元体的散度;

3.3、在直角坐标系下,建立N-S多组分方程的守恒形式为:

其中,V为火箭飞行的速度矢量,Q为火箭燃气燃烧热量,S为多喷管火箭的广义源项,为直角坐标系x、y、z方向上的方向向量,E、F和G为x,y,z方向上的火箭燃气流通量矢量,Ev、Fv和Gv为x,y,z方向上的火箭燃气粘性通量矢量;

3.4、对N-S多组分方程进行AUSM+格式离散,求解模型边界处的无粘通量;

3.5、利用AUSM+格式完整表达式,求解模型边界处的无粘通量;

步骤4、打开改良后DOM辐射模型,得到模型辐射吸收系数:利用DOM辐射模型对辐射传热的积分-微分基本方程离散;得到各点的辐射强度值;

步骤5、用RNG k-ε湍流模型进行求解,输出马赫数、温度、压力流场及对流/耦合热流云图。

2.根据权利要求1所述的关于多喷管火箭流场及对流/辐射耦合换热的仿真方法,其特征在于,步骤2对三维模型进行网格划分,具体包括以下步骤:

2.1、对多喷管火箭三维模型进行分块处理,将总体计算域分为三个子域:芯级段及环绕芯级段的外域;助推器以及喷管区域;喷管下方燃气羽流区域;

2.2、对激波强间断区域进行结构化网格加密处理,保证网格的正交性和光顺性,对其它计算区域网格作由密到疏过渡处理。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于南京理工大学,未经南京理工大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201811007100.1/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top