发射燃气动力学三维仿真的初步试验验证
火箭发射方案论证过程中,由于燃气物性复杂,箭体及发射车设备几何形状复杂,通常借助通用CFD全三维仿真手段研究发射燃气动力学基本规律.发射燃气动力学全三维仿真结果指导工程设计,但其可信度需要相应的实物试验验证支持,为此,本文首先提出了利用喷流缩比试验验证发射燃气动力学全三维结果的思路.在总结发射燃气动力学全三维仿真经验基础上,提出了适合工程应用的燃气喷流缩比试验相似理论,该相似理论的主要贡献是提出了实践中易于控制的五个关键相似参数.在相似理论基础上,系统规划了试验验证的具体方案与测试方法.当前,红外成像仪图片及试验后燃气流烧蚀痕迹照片显示仿真得到的燃气流场分布规律基本正确;高速摄影录像显示的燃气流前峰推进趋势与三维瞬态仿真得到的燃气流前峰推进趋势吻合;不同算法计算得到的发射设备气动作用力均具有一定的可信度;试验发动机稳定工作状态下,燃气流影响区域内,利用传感器直接测试设备表面附近的气流静温、静压数据峰值与稳态算法得到的相应参数值接近;但传感器测试的气流静温、静压变化规律较为复杂,与瞬态算法显示的变化规律具有一定差别;而且,试验验证过程燃气流直接冲击的地方传感器损坏较为严重.因此瞬态算法可信度、燃气流场环境下气动直接测试方法、传感器选型对试验验证的影响情况均需要深入研究.
火箭发射 燃气动力学 三维仿真 试验验证
陈劲松 林禹
北京航天发射技术研究所,北京市9200信箱71分箱,100076
国内会议
四川绵阳
中文
263-267
2006-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）