發(fā)布時(shí)間：2025-01-08 22:17

　　 根據(jù)我國(guó)火星著陸巡視器工作過(guò)程,其著陸發(fā)動(dòng)機(jī)需要在相對(duì)火星大氣高速迎風(fēng)運(yùn)動(dòng)中可靠點(diǎn)火。由于巡視器著陸時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)噴管出口氣流與火星稀薄氣流方向相反,目前無(wú)法通過(guò)理論計(jì)算準(zhǔn)確獲得著陸過(guò)程的動(dòng)態(tài)流場(chǎng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程的影響量值。為驗(yàn)證火星著陸環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火的適應(yīng)性,需要建立發(fā)動(dòng)機(jī)的火星大氣來(lái)流試驗(yàn)環(huán)境模擬條件。為模擬發(fā)動(dòng)機(jī)在火星大氣條件下的相對(duì)運(yùn)動(dòng),在真空艙內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)保持固定,前端設(shè)置環(huán)形來(lái)流形成裝置,該裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)噴管周圍形成一定速度的逆向來(lái)流包絡(luò)。采用數(shù)值模擬技術(shù)結(jié)合試驗(yàn)驗(yàn)證方法,在火星著陸器巡視器主發(fā)動(dòng)機(jī)性能考核試驗(yàn)中,針對(duì)來(lái)流的形成裝置開(kāi)展了設(shè)計(jì)研究工作。來(lái)流模擬試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)表明:在確保貯箱供應(yīng)壓力穩(wěn)定的條件下,來(lái)流模擬系統(tǒng)能夠形成100～200 m/s速度的穩(wěn)定來(lái)流,發(fā)動(dòng)機(jī)在來(lái)流下能穩(wěn)定啟動(dòng)工作,真空艙壓力滿足試驗(yàn)要求。

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1 來(lái)流形成原理圖

為模擬發(fā)動(dòng)機(jī)在火星大氣條件下的相對(duì)運(yùn)動(dòng),在真空艙內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)保持固定,前端設(shè)置環(huán)形噴氣裝置,該裝置帶夾角噴氣在發(fā)動(dòng)機(jī)噴管周圍形成一定速度的逆向來(lái)流包絡(luò),模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的逆向來(lái)流環(huán)境,原理示意如圖1所示。2.2逆向來(lái)流模擬裝置設(shè)計(jì)

圖2 來(lái)流模擬裝置3D結(jié)構(gòu)原理

發(fā)動(dòng)機(jī)在真空艙內(nèi)進(jìn)行來(lái)流模擬試驗(yàn),逆向來(lái)流模擬裝置設(shè)計(jì)需考慮發(fā)動(dòng)機(jī)在真空艙內(nèi)的安裝位置、燃?xì)庹�常�?dǎo)流引射、擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)尺寸等問(wèn)題。首先,噴氣裝置外徑尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)小于擴(kuò)壓器入口直徑,否則環(huán)狀噴氣裝置在擴(kuò)壓器內(nèi)部無(wú)法安裝;其次,環(huán)形射流裝置與噴管出口的軸向距離以來(lái)流裝置噴氣產(chǎn)生逆向來(lái)流吹....

圖3 計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格

真空艙、發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、來(lái)流模擬裝置均為圓形軸對(duì)稱,可采用二維軸對(duì)稱模型計(jì)算分析。在劃分網(wǎng)格時(shí),考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)噴管外部流場(chǎng)流動(dòng)變化的特點(diǎn),外場(chǎng)區(qū)域網(wǎng)格總體上由密變疏,而對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)噴管內(nèi)部主流區(qū)、壁面附面層、發(fā)動(dòng)機(jī)噴管出口以及可能出現(xiàn)激波或流動(dòng)分離的區(qū)域都做了不同程度的局部網(wǎng)格加密(圖3....

圖4 無(wú)導(dǎo)流裝置時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作真空艙參數(shù)云圖

從圖4計(jì)算結(jié)果分析,在無(wú)導(dǎo)流裝置時(shí),來(lái)流模擬裝置可在發(fā)動(dòng)機(jī)噴管前端形成有效的來(lái)流包絡(luò),但在發(fā)動(dòng)機(jī)噴管與擴(kuò)壓器出口引射系統(tǒng)的共同引射作用下,來(lái)流仍然能越過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)噴管,進(jìn)入真空艙內(nèi),導(dǎo)致真空艙以及發(fā)動(dòng)機(jī)附近壓力約在8000Pa,不滿足發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境壓力1000Pa要求。因此必....

本文編號(hào)：4024701