贮箱内低温推进剂汽化过程的CFD数值仿真

被引：12

作者：

陈亮 ^{[1
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梁国柱 ^{[1
]}

邓新宇 ^{[2
]}

胡炜 ^{[2
]}

机构：

[1] 北京航空航天大学宇航学院

[2] 北京宇航系统工程研究所

来源：

北京航空航天大学学报 | 2013年 / 39卷 / 02期

关键词：

推进剂贮箱; 低温; 相变; 计算流体力学; 数值仿真;

D O I：

10.13700/j.bh.1001-5965.2013.02.001

中图分类号：

O35 [流体力学]; V51 [航天用燃料（推进剂）及润滑剂];

学科分类号：

080103 ; 080704 ; 080502 ;

摘要：

为研究贮箱内低温推进剂相变对推进剂温度和贮箱压力的影响,对贮箱内的传热传质过程进行了仿真.仿真涉及的物理过程包括贮箱与外界环境的换热、推进剂的自然对流、推进剂与贮箱内壁面的换热以及低温推进剂的相变过程等.根据热力学平衡原理建立了低温推进剂相变模型,使用CFD(Computational Fluid Dynamic)方法对处于地面常压停放状态的液氢贮箱进行了450 s的仿真.研究表明随着贮箱壁面传热过程的稳定,推进剂的温度分布、流动状态以及相变情况会趋于稳定;通过仿真获得了推进剂单位时间的汽化量;影响相变的主要因素是贮箱壁面漏热以及推进剂自身的对流运动.

引用

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