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基于MAC方法的膏体推进剂管道流动特性
作者姓名:单新有  李映坤  武炎  陈雄  何勇
作者单位:南京理工大学 机械工程学院,南京 210094
基金项目:国家自然科学基金(52006099); 中央高校基本科研业务费专项资金(30920021102)
摘    要:针对膏体推进剂管道内流动与挤出胀大问题,开发了基于标志网格(MAC)法和压力耦合方程组的半隐式方法(SIMPLE)的非牛顿不可压流体求解器,膏体推进剂本构方程采用剪切稀化幂率(power-law)模型。通过膏体推进剂管道出口挤出形态数值仿真结果与实验结果的对比,验证了数值计算方法的可靠性和准确性。在此基础上,对膏体推进剂在管道内的流动与挤出过程进行数值计算,详细分析了不同时刻下膏体推进剂的流动过程与挤出胀大形态,研究了入口速度和管道直径对膏体推进剂管道流动特性的影响。结果表明: 膏体推进剂在挤出过程中,自由表面随时间变化,稳定阶段呈半球形,在管道出口存在明显的挤出胀大现象,当管道长度和直径不变时,压降和挤出胀大比都随入口速度的增加而增大;当入口速度相同时,压降和挤出胀大比随管径的增加而减小。 

关 键 词:膏体推进剂   计算流体力学   非牛顿流体   管道流动   挤出胀大
收稿时间:2022-01-08
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