| 激光烧蚀掺杂金属聚合物推力产生过程数值模拟 |
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| 引用本文： | 段兴跃,李小康,程谋森,李干.激光烧蚀掺杂金属聚合物推力产生过程数值模拟[J].推进技术,2017,38(2):257-265. |
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| 作者姓名： | 段兴跃 李小康 程谋森 李干 |
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| 作者单位： | 国防科学技术大学 航天科学与工程学院，湖南 长沙 410000,国防科学技术大学 航天科学与工程学院，湖南 长沙 410000,国防科学技术大学 航天科学与工程学院，湖南 长沙 410000,解放军理工大学 爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，江苏 南京 210007 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金青年科学基金(51306203)；国防科学技术大学科研计划项目(JC14-01-02)。 |
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| 摘 要： | 为了增进对激光烧蚀推进中推力产生过程的认识,建立了激光烧蚀掺杂聚合物推力产生过程的模型,发展了一套包括激光能量沉积、工质烧蚀、烧蚀羽流飞散等过程的数值仿真程序。数值计算了真空中3~40J/cm~2激光烧蚀掺杂微米铝颗粒聚甲醛工质的推力、烧蚀轮廓及质量、压强分布和比冲特性,且比冲与实验数据较吻合。计算结果表明:高激光能量密度(30.0J/cm~2)较低激光能量密度(5.0J/cm~2)的金属颗粒剥蚀情况严重;低激光能量密度(5.0J/cm~2)下推力时间变化规律较简单,总体呈现先增后减的趋势,且从整体上看只有一个压强峰值;而相对较高的激光能量密度(30.0J/cm~2)下,由于存在"烧蚀-屏蔽-烧蚀被削弱"的制约关系,推力时间变化规律复杂;流场产生的高压区较多,且呈现交替产生、并存发展到衰减消失的规律;羽流与激光的相互作用更为剧烈,峰值压强也更大。
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| 关 键 词： | 激光烧蚀推进 掺杂聚合物 推力产生机理 数值模拟 |
| 收稿时间： | 2016/9/28 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2016/10/21 0:00:00 |
Numerical Simulation of Thrust Generation Process of Laser Ablating Polymer Doped Metal |
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| DUAN Xing-yue,LI Xiao-kang,CHENG Mou-seng and LI Gan.Numerical Simulation of Thrust Generation Process of Laser Ablating Polymer Doped Metal[J].Journal of Propulsion Technology,2017,38(2):257-265. |
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| Authors: | DUAN Xing-yue LI Xiao-kang CHENG Mou-seng and LI Gan |
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