| 喷管分离流流动-热-结构顺序耦合数值模拟及试验研究 |
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| 引用本文： | 胡海峰,鲍福廷,王艺杰,蔡强,刘旸.喷管分离流流动-热-结构顺序耦合数值模拟及试验研究[J].宇航学报,2011,32(7). |
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| 作者姓名： | 胡海峰 鲍福廷 王艺杰 蔡强 刘旸 |
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| 作者单位： | 1. 西北工业大学航天学院,西安,710072
2. 西安航天动力研究所,西安,710100 |
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| 摘 要： | 针对大膨胀比喷管气流分离状态下喷管所受的复杂载荷,采用数值方法分析喷管结构.利用有限体积二阶迎风插值格式及SST涡耗散湍流模型,结合二层增强型壁面函数,求解N-S方程、热传导方程.采用流固耦合的流动与换热模型,流场与结构温度场互为边界条件交互数据,实现了流场解算与温度场解算的耦合数值分析.应用有限元方法对给定的温度场及压力载荷作用下的结构进行了瞬态静力分析,实现了流动-热-结构的顺序耦合.采用此计算模型对轴对称拉瓦尔喷管进行了数值模拟,发现在大膨胀比下喷管发生气流分离,经分离处的斜激波后气流温度梯度及压力梯度变化较大,导致该区域应力较大.为验证模型的准确性,开展了试验研究,测得的气流分离位置和计算得到的分离位置很好的符合,说明了计算方法的有效性.
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| 关 键 词： | 大膨胀比喷管 流-热-结构耦合 数值模拟 气流分离 试验 |
Nozzle Flow Separation Fluid-Thermal-Structure Load Transfer Coupled Analysis and Test Research |
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| HU Hai-feng,BAO Fu-ting,WANG Yi-jie,CAI Qiang,LIU Yang.Nozzle Flow Separation Fluid-Thermal-Structure Load Transfer Coupled Analysis and Test Research[J].Journal of Astronautics,2011,32(7). |
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| Authors: | HU Hai-feng BAO Fu-ting WANG Yi-jie CAI Qiang LIU Yang |
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| Institution: | HU Hai-feng1,BAO Fu-ting1,WANG Yi-jie2,CAI Qiang1,LIU Yang1 (1.College of Astronautics,Northwestern Polytechnical University,Xi'an 710100,China,2.Xi'an Aerospace Propulsion Institute,China) |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Over-expanded rocket nozzle Fluid-thermal-structure coupled analysis Numerical simulation Gas separated Test |
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