基于地外天体起飞的真空羽流导流技术仿真与试验研究

摘要：

针对着航天器发动机羽流导流问题,基于工程经验提出了四种典型导流装置型面(包含内凹槽形式和导流锥形式等),利用计算流体动力学/直接模拟蒙特卡罗(CFD/DSMC)耦合方法,对起飞过程中羽流导流带来的气动力和气动热效应进行了数值模拟,并对不同导流装置情况下羽流场激波、航天器表面压强和热流密度分布规律进行了分析,给出了四种导流装置的导流效果评价.最后以导流锥形式开展试验,对仿真算法进行了验证.结果 表明:羽流导流并没有导致发动机燃烧不稳定;综合考虑航天器羽流和发动机安全性,大导流锥导流的方案最优;在导流锥附近的激波位置及形态和仿真一致,仿真与试验的变化趋势一致,仿真算法可信,数据规律可以作为工程参考.

关键词：深空探测、载人航天、地外天体起飞、羽流导流、CFD/DSMC耦合方法

所属期刊栏目：35

分类号：V430(推进系统（发动机、推进器）)

在线出版日期：2020-08-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1266-1274