火箭发动机排气的气动噪声分析是降噪的基础。采用k-ε湍流模型和大涡模拟对发动机排气场进行仿真,再采用FW-H法对噪声场进行计算。对4种不同推力发动机的欠膨胀和过膨胀排气流场的仿真分析表明排气场声功率级的分布与湍流强度的分布具有相似性,且有明显边界;声功率级在射流影响区域呈现锥形分布的特征,半锥角随推力增大但变化不大,在13°~16°;正激波后的声功率最大,此外噪声强度最大的位置介于马赫数为1的界面到燃气/空气界面之间;射流欠膨胀时,最大声功率在喷管出口下游,射流过膨胀时,最大声功率在喷口附近或内部;对于推力接近的发动机排气场,其噪声声压级基本相同,与射流状态无关;随着发动机推力的增大,声功率级最大值增大不多,而高声功率级的范围扩大是噪声增大的主因;发动机排气噪声的频率范围较宽,主频随着推力增大而降低的...

气动加热仿真与相关试验研究是高超声速飞行器发展中的重要内容。对超声速气动加热现象中的边界层流动和传热过程进行分析,从物理角度探讨了气动加热仿真方法中工程模型、气体模型、湍流模型和网格尺度,以及计算格式和边界条件对仿真的影响。介绍了气动加热研究常用的氧-乙炔火焰烧蚀、辐射加热器、高焓风洞等试验设备及其优缺点,讨论了气动加热环境地面模拟试验中的相似参数,并分析了冷壁热流过高的原因。

在液体火箭发动机系统仿真过程中，对于控制发动机脉冲工作的电磁阀，其数学模型建立的准确性将对仿真结果产生很大的影响。本文采用商用CFD软件Fluent，对某电磁阀分别进行了稳态流场和非稳态流场的数值计算。通过稳态流动模拟，得到了电磁阀出口的质量流量和阀门前后压降的关系式。通过非稳态流场的计算，得到了电磁阀出口的质量流量以及阀门前后压降随阀门关闭过程的变化情况，并对流量和压降的这种变化进行了分析。结果表明：使用Fluent软件对阀门内部流场进行数值模拟，较好地反映了其工作状态，是建立电磁阀数学模型的基础。