康玉东
- 作品数：9 被引量：58H指数：6
- 供职机构：中国燃气涡轮研究院更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术更多>>
- 燃气非平衡流再生冷却流动传热数值模拟被引量：18
- 2011年
- 为准确预测液体火箭发动机推力室身部再生冷却换热状况,采用数值模拟方法,对燃气、推力室壁和超临界气氢进行三维流动和换热耦合计算。采用6组分9步反应动力学模型计算燃气的非平衡化学反应,采用DO模型计算燃气辐射换热,考虑超临界气氢物性随温度和压力的变化。获得了室壁温度场、燃气及冷却剂流场。结果表明,Redlich-Kwong方程、Peng-Robinson方程、Lucas法、TRAPP法能分别准确计算超临界氢的密度、定压比热容、粘度、导热系数,采用燃气非平衡流计算所得流场值更符合实际情况。
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- 关键词：化学非平衡流传热数值仿真
- 液体火箭发动机推力室冷却通道温度分层数值研究被引量：8
- 2009年
- 为了研究冷却剂温度分层的形成机理及其对流动和换热的影响,应用雷诺应力模型(RSM)对液体火箭发动机推力室再生冷却通道的流动与传热进行了三维数值模拟,冷却剂为气氢,考虑其物性随温度和压力的变化.所得结果表明:冷却剂在非流动方向会出现温度分层现象,随着冷却剂的不断受热,温度分层现象越明显,由于喉部二次流加强了冷却剂间的混合,在喉部区域温度分层被减弱,温度分层对冷却剂温升及压降影响较小,严重影响气壁温度的估算.
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- 关键词：液体火箭发动机变物性温度分层
- 气壁镀镍和冷却剂入口对再生冷却的影响被引量：3
- 2010年
- 考虑冷却剂入口模型及气壁镀镍,对液体火箭发动机推力室再生冷却通道和冷却剂进行三维流动与传热耦合计算.采用经验公式计算燃气侧对流及辐射换热,冷却剂为甲烷,考虑其物性随温度和压力的变化.所得结果表明:冷却剂入口二次流及突扩流场的叠加,使局部压力损失变大,影响进口下游较大区域流动传热状况;气壁镀镍能提高气壁的耐高温性,降低气壁锆铜的温度.
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- 关键词：镀镍换热数值模拟
- 液体火箭发动机推力室内壁寿命预估被引量：10
- 2014年
- 为了分析推力室内壁失效机理及准确预估推力室内壁寿命,对推力室进行流-热-固耦合计算.流-热耦合为热-固耦合提供准确的热和机械载荷,热-固耦合模型对推力室内壁在循环加载下的变形进行非线性平面应变有限元分析.通过计算,得到了推力室内壁在单循环各阶段的应力-应变分布和循环加载下的变形过程,并进行了寿命预估.结果表明:采用的流-固耦合策略能准确地实现流-热耦合模块向热-固耦合模块的载荷传递,能为结构分析提供准确的边界条件.在预冷、后冷和松弛阶段,内壁承受拉应力;在工作阶段,内壁承受压应力.随着循环次数的增加,内壁残余应力和应变不断增大,内壁向燃烧室内鼓起和不断变薄,冷却通道中心最先失效.所采用的分析模型能够模拟内壁在循环热和机械载荷下的变形过程,用于预估推力室内壁的循环寿命.
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- 关键词：流固耦合循环加载弹塑性材料
- 液体火箭发动机推力室可重复使用技术被引量：9
- 2012年
- 为了验证液体火箭发动机推力室可重复使用技术,采用流-固耦合方法对推力室内壁材料、外壁厚度、冷却通道高宽比等影响推力室内壁寿命的因素进行了数值模拟.通过计算,得到了推力室内壁在不同内壁材料、不同外套厚度、不同冷却通道高宽比下单循环各阶段的应力、应变分布,对计算结果进行后处理,得到了内壁损伤.结果表明,采用高强度及延展性内壁材料、低刚性外套、大冷却通道高宽比可以减小推力室内壁损伤,延长推力室内壁使用寿命.
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- 关键词：液体火箭发动机推力室数值模拟
- 液体火箭发动机推力室内壁三维热强度分析被引量：7
- 2012年
- 为了分析再生冷却式液体火箭发动机推力室内壁失效机理、判断失效位置及确定循环次数,对其进行流-热-固耦合计算。流-热耦合模拟推力室再生冷却耦合传热过程并为热-固耦合提供边界条件,热-固耦合对推力室壁在循环加载下的变形进行三维结构非线性分析。通过计算,得到了推力室壁在单循环各阶段和循环加载下的应力应变分布,对计算结果进行后处理,得到了推力室内壁失效时的循环次数。结果表明,推力室内壁在循环热和机械载荷作用下向推力室内鼓起和变薄,喉部上游冷却通道中心最先失效。
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- 关键词：液体火箭发动机推力室循环加载弹塑性材料
- 通道参数对再生冷却通道流动换热的影响被引量：2
- 2010年
- 应用RSM模型对冷却通道的流动与换热进行了三维数值模拟,冷却剂为气氢,考虑其物性随温度和压力的变化.所得结果表明:增加壁面粗糙度使冷却剂换热强化,但会增加流阻损失;在突扩突缩区域会出现旋涡,旋涡使局部流阻损失加大且使湍流加强,壁温在旋涡出现处降低;冷却通道内的流动发展不受入口湍流强度的影响;冷却剂离心力引发径向平面内的二次流动,二次流引起的冷却剂质量重新分布使传热在凹曲率段强化,凸曲率段恶化.
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- 关键词：换热数值模拟
- 再生冷却通道跨临界甲烷流动传热研究被引量：8
- 2010年
- 采用数值模拟方法,对再生冷却通道和跨临界甲烷进行三维流动与传热耦合计算.采用经验公式模拟燃气侧对流和辐射换热,考虑跨临界甲烷物性随温度和压力的变化.所得结果表明:甲烷比定压热容、黏度、导热系数在冷却通道截面出现极值,阻碍其热量交换,流场分层、流速非对称明显;冷却通道温度沿径向减小,沿周向增加至通道中心达到最大,在肋根处热流密度最低.
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- 关键词：跨临界甲烷流动传热数值模拟
- 亚燃冲压发动机气动格栅整流效果研究被引量：4
- 2014年
- 为改善进气道出口流场畸变对燃烧室性能的不良影响,开展了气动格栅设计。采用数值模拟方法,对扩压器、带气动格栅扩压器、扩压器-燃烧室和带气动格栅扩压器-燃烧室的三维流场进行了数值模拟。结果表明,进气道出口流场畸变,使扩压器出口流场均匀性变差,存在大面积的低速区和分离区;燃烧发生在火焰稳定器上游,燃烧室边区也出现大面积燃烧,导致组件容易被烧毁和组织燃烧性能变差;气动格栅能有效改善扩压器出口流场的均匀性,改善燃烧室性能。
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- 关键词：亚燃冲压发动机燃烧室流场畸变
