熱推力器層板換熱芯流動(dòng)與傳熱分析.pdf

1、現(xiàn)階段，對(duì)各種推進(jìn)技術(shù)的研究都在如火如荼地進(jìn)行。基于熱推進(jìn)原理的微推進(jìn)系統(tǒng)，也因?yàn)樗鼜V泛的應(yīng)用性而備受關(guān)注。一個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞，主要看它的推力室設(shè)計(jì)的合理與否。本文則圍繞某太陽(yáng)能熱微推進(jìn)器推力室的重要組成部分----層板換熱芯展開(kāi)相關(guān)研究工作。本研究主要內(nèi)容包括：
　　⑴為了能夠?qū)ν屏κ抑袑影鍝Q熱芯的內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，推導(dǎo)了其內(nèi)流場(chǎng)氣體必須滿足的控制方程，且采用了有限體積方法進(jìn)行離散以提高計(jì)算結(jié)果的精度，并對(duì)離散后的各項(xiàng)進(jìn)行

2、了線性化處理，以便能夠應(yīng)用自編程序進(jìn)行計(jì)算求解。建立了所研究問(wèn)題的二維及三維計(jì)算模型，分別在二維及三維時(shí)，對(duì)兩種幾何尺寸的模型計(jì)算得到的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明，二維模型下，層板換熱芯通道截面的改變對(duì)流場(chǎng)參數(shù)的影響很??；而在三維模型下，截面的增大使流場(chǎng)馬赫數(shù)相對(duì)降低，流場(chǎng)壓強(qiáng)相對(duì)升高，但對(duì)溫度及密度的影響較小。這些關(guān)于推力室流場(chǎng)的模擬計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)推力室的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)作用，可以通過(guò)改變通道截面的大小來(lái)改變氣體流動(dòng)的速度，進(jìn)而改變所產(chǎn)生的

3、推力。
　　⑵為了提高計(jì)算效率，采用了并行方法。在對(duì)并行方法做了簡(jiǎn)要敘述之后，對(duì)簡(jiǎn)單并行算例進(jìn)行了驗(yàn)證，得出了區(qū)域并行的思想是可行的。然后將并行方法應(yīng)用到本論文研究問(wèn)題上，再次計(jì)算得出結(jié)果，并將所得結(jié)果與上一章的結(jié)果進(jìn)行了比較分析，再次驗(yàn)證了方法的正確性。
　?、菍?duì)通道處的微小尺度流動(dòng)利用DSMC方法進(jìn)行流動(dòng)及傳熱的仿真。簡(jiǎn)要介紹了求解稀薄氣體動(dòng)力學(xué)的DSMC方法，并將上一章提到的并行方法直接應(yīng)用到DSMC中。在對(duì)帶有并行思