一、层板发汗冷却推力室壁温的数值模拟（论文文献综述）
柯镇[1]（2021）在《平板与唇口结构发汗冷却传热特性数值研究》文中认为近年来随着航空航天技术的快速发展,高超声速飞行器由于其巨大的军事战略意义,已成为世界各国研究的焦点。然而,高超声速飞行时受到强烈的气动加热,给机体结构的材料性能提出了巨大的挑战。相比传统的冷却方式,发汗冷却具有冷却效果均匀、膜覆盖性好、冷却效率高、易于控制的优点,正逐渐引起研究人员的关注,被认为是最有发展前景的冷却技术。本文以飞行器外表面热防护为研究背景,建立发汗冷却数值模型,运用数值模拟的方式对多孔介质发汗冷却传热特性进行数值研究。首先,运用Fluent软件中的多孔介质模型构建了发汗冷却数值模型,采用热平衡模型求解多孔介质内传热问题,对气态介质物性进行拟合,根据前人的实验及数值模拟,对本文构建的数值模型进行了验证工作。其次,以多孔介质平板为对象,研究了其在高温通道内的发汗冷却现象。考虑气体无相变发汗冷却和液体相变发汗冷却两种方式,对多孔介质在不同工况下的发汗冷却情况进行了数值模拟,分析了冷却剂种类和多孔介质材料性质对发汗冷却的影响规律。结果表明液态水的冷却效果要优于气体冷却工质,在气体发汗冷却中,可综合选用比热容较大、相对分子质量较小的气体。多孔介质材料导热系数主要影响了发汗冷却温度场的均匀性,多孔材料导热系数越大,温度场越均匀。多孔介质厚度主要影响冷却剂的注入压力,多孔介质越厚,冷却剂注入压力越大,推动冷却剂流经多孔介质所需的功率越大。最后,以GK-01型进气道为对象,数值模拟了该模型在真实飞行条件下所面临的热力环境,探究了飞行速度、高度对进气道壁面热流的影响机制。并对唇口部位采用主动式热防护措施,以气体为冷却介质进行了真实条件下的发汗冷却全场耦合数值模拟,并采用非均匀空隙率的方式对唇口进行优化设计。结果表明,高超声速飞行时唇口承受热流极不均匀,前缘和唇口下壁面热流高,上壁面热流低。唇口壁面热流密度随马赫数的增加而呈抛物线式上升,随飞行高度的上升而急剧下降,壁面热流密度随壁温的上升而呈线性下降趋势。采用发汗冷却方式能显着降低唇口温度,但由于唇口各处热力环境差异性较大,采用均匀孔隙率时冷却剂流出不均匀,导致各处冷却效果差异性大。采用非均匀孔隙率设计,可以提高冷却效果。
沈斌贤[2]（2019）在《高速飞行器高温燃气逆向射流与发汗热防护的研究》文中研究表明高速飞行器是新时代航空航天领域研究的重点,其应用对于加速人类开拓太空、探索宇宙具有重要意义,热防护作为限制高速飞行器进一步提速的关键技术,对高速飞行器的应用及其突破性进展起着至关重要的作用。受到结构和材料的限制,传统的被动热防护和半被动热防护,难以适应未来高马赫、长时间、可重复的飞行条件,因此必须发展更加先进有效的主动热防护技术来满足未来的飞行任务,其中,通过流场控制而减小气动加热的主动热防护方法受到了青睐。逆向射流及其组合热防护方法就属于主动流动控制热防护方法,其原理是在飞行器头部驻点区逆向射出冷却介质,高强度的逆向射流将激波推离壁面,从而减小自由来流对飞行器表面的气动加热,其次低温的冷却介质在两侧形成低温回流区,进一步对飞行器结构进行隔热与冷却。本文以高速飞行器头部热防护结构为研究对象,以数值仿真为主要手段,对高速飞行器头部逆向射流及其组合热防护特性开展了系统地探讨。首先,对不同总压比逆向射流的流动模式及流场结构进行了数值与试验研究,获得了六种不同的流场结构。六种结构包括射流无法射出时的超声速钝体绕流结构,低压条件下射流亚临界射出与达到音速射出时的短射流模式,中压条件时的非稳态长射流模式（单次膨胀与多次膨胀）和高压时的短射流模式,分析表明较高压力下的短射流模式才具备高效的热防护性能。通过试验获得了低压短射流、中压长射流和高压短射流三种流动模式并与数值计算结果进行了比较,验证了数值方法的正确性。其次,提出采用固体燃气发生器作为逆向射流的介质供应系统,采用燃气发生器燃烧产生的燃气作为逆向射流的介质。通过数值仿真研究了燃气温度对逆向射流的减阻及防热性能的影响,研究表明高温燃气有利于提升逆向射流的减阻性能,但是会削弱其热防护性能,通过提升逆向射流的强度,可以增强射流的热防护效果。分析了射流马赫数对逆向射流减阻与防热性能的影响,在射流总压,总温和流量不变的情况下,通过拉法尔喷管对射流加速而降低射流静温的方法不会改善逆向射流的防热性能。第三部分在逆向射流的基础上引入层板发汗结构,驻点区采用逆向射流,再附区采用层板发汗进行强化热防护,充分利用两种热防护方式的优点,克服逆向射流再附区和层板发汗驻点区热防护性能差的缺点,形成组合热防护方式。分析了组合热防护结构的外流和壁面传热特性,计算表明发汗的引入有利于提升结构的热防护性能;然后进一步研究了攻角飞行时,组合结构的壁面传热性能,研究表明,引入的发汗流可以改善迎风面热环境恶劣区域的热防护性能。第四部分对球头结构的整体热状态进行了分析,首先对常温空气和高温燃气逆向射流球头结构进行了分析,获得了球头结构的热状态,高温燃气的引入会降低逆向射流的防热性能。其次对组合热防护结构的热防护性能进行了分析,分析了发汗流在结构内部流动时的吸热作用和在球头外部的隔热作用,发汗流的引入大幅提升了逆向射流热防护结构的冷却性能。最后分析了高温燃气对组合热防护的影响,研究表明高温燃气发汗对热防护性能的提升有限,而采用高温燃气逆向射流与常温空气发汗的组合热防护,通过合理地选择参数,可以用更少的流量获得比单纯常温空气逆向射流更好的热防护效果和热防护效率。本文基于逆向射流热防护机理,将高温燃气与层板发汗引入逆向射流热防护结构中,达到提升逆向热防护效率和简化逆向射流结构的目的,对于逆向射流的应用具有重要的工程意义。
肖雪峰[3]（2019）在《发汗冷却传热特性及边界层流动规律研究》文中研究说明飞行器推进技术一直经历着高速的技术变革和持续的技术创新,飞行器技术参数的提升也意味着热防护需求的提升。但以目前推进技术发展的趋势而言,冷却技术已经成为了未来飞行器技术发展的瓶颈之一。发汗冷却是一种能进一步提升飞行器热防护能力的冷却技术,本论文以发汗冷却为研究对象,开展了如下研究工作:针对带有冷却剂通道的发汗冷却形式,本论文提出了一种基于热平衡的零维模型,分析了冷却剂注入率、冷却剂通道流率及冷却效率三者之间的数学关系。零维模型以多变量非线性函数的形式呈现,发现冷却效率可表达为笛卡尔坐标系下的连续光滑单调有界的曲面,该曲面的投影范围表征了冷却剂注入率及冷却剂通道流率对冷却效率的影响强度。针对发汗冷却在低速条件下的传热流动规律,本论文开展了多孔平板及多孔通道的发汗冷却实验研究,并利用RANS数值模拟研究了冷却剂的壁面加质注入过程、冷却剂通道内的流动组织及冷却剂通道的壁面减质过程对发汗冷却的影响。发现冷却剂注入率与冷却效率之间存在良好的相关性,冷却剂的注入方式和流动方向影响了多孔壁面切向速度分布,从而导致沿程换热规律的改变。结果还显示存在无法获得冷却效率正向增益的冷却剂消耗增量临界值。针对发汗冷却中冷却剂注入过程对多孔壁面边界层结构的改变,本论文开展了多孔壁面通道光学纹影实验及LES数值模拟,对发汗冷却中的壁面加质流动规律以及边界层内涡运动规律进行了研究。发现多孔壁面边界层内存在周期性的涡运动,涡产生时呈现出清晰的卷心结构,低温冷却剂主动将壁面附近的高温流体卷入涡结构,涡旋周期性地出现、发展和破碎。针对发汗冷却在超声速条件下的传热流动规律,本论文开展了超声速条件下发汗冷却的数值模拟和实验研究工作,提出了多计算域多阶段的跨声速数值模拟方案。结果显示多孔鼻锥前缘在高焓超声速气流中引发了明显的弓形激波与斜激波,激波与边界层相互作用导致多孔壁面边界层内参数分布偏离定常自由流速下的壁面律。本论文提出了一种用于液体发汗冷却的多孔柱状结构,可抑制斜激波对边界层干扰。在马赫数2.1、总温1165 K的来流环境中,多孔柱状结构的最高冷却效率可达到0.91。
韩长霖[4]（2019）在《氢氧发动机超临界燃烧及传热耦合仿真研究》文中进行了进一步梳理液体火箭发动机具有可靠性高、性能稳定、推力可调而且能够重复使用等特点,是目前运载火箭的主要动力设备。传统的发动机设计方法主要依靠地面试验,但地面试验的周期长、成本高而且有一定的安全隐患。实践证明,将数值仿真与地面试验相结合的方案,是设计制造火箭发动机的最优方案。本文采用“独立计算,边界耦合”的模拟思路,分别模拟燃烧过程和传热过程,并通过数据提取的方式实现两个过程的耦合仿真。分别使用SST k-w和-标准k-e模型模拟燃烧域和传热域部分的湍流流动,传热过程只考虑对流换热与热传导,使用非预混燃烧方法模拟推进剂的燃烧过程,使用SRK真实气体状态方程定义推进剂与燃气的密度,使用UDF与经验公式相结合的方法定义推进剂与燃气的物性参数,缩尺推力室中的冷却剂物性设为温度的函数,全尺推力室中的冷却剂物性设为温度与压力的函数。文中以某氢氧火箭发动机的缩尺试验件为研究对象,采用数值仿真的方法,对火箭发动机推力室的燃烧过程和传热过程分别进行了数值仿真。将收敛后的仿真结果与试验数据进行对比,验证了仿真模型的有效性。将仿真结果以数据图和物理场云图等形式展现出来,解释了燃烧域局部高温区,壁温周向分布差异以及不同通道中冷却剂物性变化的原因。对于缩尺仿真模型设计了4种仿真工况,分别研究了冷却剂的流动方向和推进剂的质量流量对发动机燃烧与传热过程带来的影响,结果表明冷却剂的流动方向对燃烧过程没有影响,但会影响推力室内壁面的温度分布。增大推进剂的质量流量能够引起推力室室压的增大,推力室壁面内冷却剂的温升也会增加,但对燃烧效率影响不大。将缩尺试验件验证过的仿真方法应用到全尺推力室研究中,进行燃烧与传热过程的数值仿真。将收敛后的仿真结果与试验数据进行对比,发现仿真结果的燃烧效率比试验数据低2.95%,冷却剂温升比试验数据低2.37%,验证了该仿真方法在模拟全尺发动机工作过程中的准确性。将仿真结果以数据图和物理场云图等形式展现出来,分析了燃气回流区、周向壁面温度差异以及冷却剂沿程物性变化的原因。
景婷婷[5]（2018）在《碳氢燃料RBCC燃烧室再生冷却流动与换热特性研究》文中认为火箭基组合循环（Rocket Based Combined Cycle,RBCC）发动机有机融合了火箭发动机的高推重比和双模态吸气式冲压发动机高比冲的优势,可以实现宽速域、大空域条件下的高效工作,是未来可重复使用临近空间飞行器和航天运载器的理想动力。但是RBCC发动机面临着比火箭发动机和超燃冲压发动机更加严苛的热防护要求,其工作模态多、包线宽、发动机壁面热流严酷,并且壁面热环境随着时间和空间呈现强烈的非稳态特性。因此,RBCC发动机再生冷却热防护不是单一的部件级技术,而是包含了超临界冷却剂流动与换热、流/固耦合传热、碳氢燃料高温吸热裂解反应及宽工作边界下的多系统优化的多学科问题。因此,迫切需要深入开展基于超临界吸热碳氢燃料的RBCC发动机再生冷却中的流动和换热机理研究,有力支撑组合发动机热防护关键技术的发展。本文基于临近空间高超飞行器Ma5～6长时间巡航型任务背景,采用一维分析与三维数值模拟手段相结合的研究方法,分析比较了宽域工作的RBCC发动机热环境与其他推进形式的异同点,获得了RBCC发动机热负荷特点,开展了适用于RBCC发动机的超临界碳氢燃料的流动与换热特性研究,揭示了超临界碳氢燃料在动态热负荷下的非均匀流量分配机理,并基于复杂热负荷条件下的通道内流动特点,创新地提出了具有自适应特性的并联通道流量分配优化方法,最终完成了宽域变结构RBCC燃烧室再生冷却方案设计,为后续开展RBCC热防护长时间热考核试验奠定了基础。论文的主要内容和结论如下:（1）获得了热力喉道和几何喉道两种流道方案的RBCC发动机多模态热环境特点。通过恒壁温三维数值模拟过程,比较了0.04 m2捕获面积下的热力喉道RBCC流道方案与几何喉道流道方案的冲压流道、火焰稳定装置不同位置和不同工作马赫数下的热环境特点,分析了壁面温度对不同流道方案的RBCC发动机壁面热负荷的影响,从流道方案和燃烧组织角度为今后针对不同任务需求的RBCC方案初期设计提供依据,提高方案构建时整体性能-热防护一体化闭环程度。（2）建立了考虑流固耦合传热、超临界冷却剂物性变化及高温吸热裂解反应的碳氢燃料RBCC发动机再生冷却系统的一维与三维计算模型。采用真实气体状态方程计算超临界冷却剂的热物性参数,三步17组分简化反应机理模拟高温吸热裂解反应,并结合流固耦合传热过程建立了再生冷却一维分析模型,并基于该一维模型建立了再生冷却通道的初步设计方法。同时,建立了模拟再生冷却超临界碳氢燃料流动、换热与裂解吸热反应过程的单通道和多通道三维数值模型。通过电加热管实验数据校验,模型计算所得的冷却剂裂解率和温度与实验数据吻合良好,证实本文所建立的模型具有较好的准确性,能够为后续开展发动机再生冷却工作过程和机理分析提供研究方法。（3）针对凹腔火焰稳定装置的弯曲再生冷却通道开展了不同冷却剂入口温度、壁面热流及裂解反应下的弯曲通道内流动与换热特性数值模拟研究,揭示了冷却剂入口温度、壁面热流及裂解反应对弯曲冷却通道内的二次流特征、壁面温度分布等的影响机理。通过对单侧加热的90°弯曲冷却通道内碳氢燃料再生冷却过程的三维数值模拟发现,裂解反应有利于增强弯曲通道内的漩涡强度,横向壁面温差减小6.5%;同时,随着冷却剂入口温度升高,加热壁面的横向最大温差减小,最大裂解速率对应的入口温度下的横向最大温差为临界温度入口条件下的40%;另外,纯单侧加热的流固非耦合传热状态下,热流增大能提高转角内的涡量,但对于流固耦合传热条件下的固壁单侧加热状态,由于固体导热能有效减缓流体区域的纯单侧加热条件,加热热流增大对弯曲通道内的涡量分布影响较小。（4）通过不同热负荷下的并联多通道数值模拟,发现了超临界碳氢燃料在非均匀热流条件下的显着流量分配不均匀现象,由于超临界冷却剂热物性和组分随温度和压力的急剧变化,为了匹配换热单元的进出口压力,高热流通道内的冷却剂流量减小,对燃烧室再生冷却方案产生严重的不利影响,且低冷却剂流量对应高热流边界的不良冷却剂分配结果对壁面热流条件部分敏感。基于以上流动换热特征,本文提出了一种能够适应复杂热环境下并联多通道内流动特性的自适应流量分配改善方法。该方法利用相邻冷却通道内超临界碳氢燃料的流动参数差异,在自适应微孔内形成一股射流,同时在自适应微孔后建立“虚拟节流”,压缩低热流高流量管内的流通面积,以减小低热流管内的冷却剂流量,提高相邻管的流量分配均匀度,并研究了自适应微孔个数、位置、热流对流量改善效果的影响,验证了该自适应改善方法对强热流差异下的冷却剂流量分配不均匀性的改善效果显着。（5）建立了基于一维分析方法的轴向冷却剂控制策略。基于热力喉道和几何喉道两种流道布置方案的热环境时间域与空间域特点,开展了不同流道方案的轴向冷却剂流路设计研究,通过调整不同工作模态下的冷却剂流路布置方式,提高了发动机壁面总体温度均匀度。（6）基于RBCC变结构燃烧室热环境特点及管内流道换热规律的研究成果,针对小尺度0.04 m2捕获面积的变结构流道方案开展燃烧室再生冷却方案迭代设计,并通过数值模拟方法验证了该开环主动热防护方案的有效性,能够满足长时间热考核试验要求。
王振川[6]（2018）在《超临界压力流体湍流换热实验与数值模拟研究》文中提出随着科学技术的快速发展,超临界压力流体管内流动与换热问题的研究在热能动力、核能利用、航天航空、化学化工等工业技术领域获得了广泛的关注。本文通过实验研究和数值模拟相结合的方法,对超临界压力流体在管内湍流流动与换热进行了研究,详细分析了流体物性、浮升力、流动加速、内插结构及周向非均匀热流等因素对超临界流体对流换热的影响规律。超临界压力CO2在内径1mm管内对流换热时,在较高热流密度工况下,浮升力与流动加速对换热存在耦合影响作用。对于向下流动,在7?10-8<r<8?10-7区间内流动加速对换热的恶化作用强于浮升力的强化作用,在该区间内二者综合作用使得局部传热恶化,向下流动壁温非线性变化。对于向上流动,局部Bo*数处于6?10-7<Bo*<8?10-6区间内,浮升力与流动加速的耦合作用会导致流场扰动,湍流发展增强,使得向上流动对流换热强度略高于向下流动。在低雷诺数AKN k-ε湍流模型基础上,通过简化方式求解湍流热流通量,建立浮升力湍动能生成项模型及湍流普朗特数模型对原始湍流模型进行修正,改进湍流模型在定量上与实验数据及DNS结果符合较好。通过改进湍流模型计算结果指出,当具体工况中剪切力湍动能生成项量级远大于浮升力湍动能生成项时,边界层过渡区内湍流普朗特数取值对计算结果有重要作用。超临界压力CO2在管内向上流动与换热时,在一定热流密度范围内会发生非稳定换热现象,非稳定换热现象的特征是壁温、出口温度及入口流量均呈现周期性振荡,振荡的频率约为0.05Hz。进出口压降升高,以及浮升力与流动加速耦合作用导致的流场扰动、失稳作用是造成超临界压力CO2管内非稳定换热现象的主要原因。场协同原理可以应用于超临界压力流体对流换热分析,速度场与温度梯度场的协同程度会影响流体对流换热强度,场协同程度变差时会导致超临界压力流体传热恶化。根据场协同原理将强化换热结构布置在贴近壁面20%半径区域,可以有效抑制超临界CO2管内传热恶化及非稳定换热现象发生。浮升力在周向非均匀热流条件下影响作用与均匀热流条件不同,截面上流体密度在绝热侧最高,加热侧最低,浮升力效应使得靠近加热侧流体剪切力湍动能生成项明显大于均匀热流形式。本文采用Grb/Reb2.7衡量浮升力在正弦热流形式下对换热的影响,当Grb/Reb2.7>5?10-5时,浮升力作用导致流体竖直管内加热侧传热恶化。
黄干[7]（2018）在《高温与超声速条件下单相及相变发汗冷却规律研究》文中进行了进一步梳理随着我国航空航天技术的快速发展,高超声速飞行器的外壳及发动机燃烧室所承受的热流密度越来越高。发汗冷却作为一种高效的主动热防护方式受到了广泛的关注。开展高温与超声速条件下单相及相变发汗冷却规律的研究对于高超声速飞行器关键高温部件的热防护具有重要意义。已有的发汗冷却研究仍然存在一些不足:前缘区域的发汗冷却效率低下;相变发汗冷却的基本规律尚不清晰,并且存在冷却流体输运和流量控制的难题;同时,发汗冷却多孔材料的强度有待进一步的改进。本文围绕以上研究的不足及难题开展了系统的研究。为了提高前缘区域的冷却效率,研究了超燃冲压发动机中支板的发汗和气膜组合冷却以及发汗和逆喷组合冷却的效果及基本规律。发汗和气膜组合冷却对于超声速主流中的激波分布的影响较小,而发汗和逆喷组合冷却对于激波分布有显着的影响。单纯的发汗冷却难以对支板的前缘区域进行高效的冷却。发汗和气膜组合冷却的冷却效率比单一的发汗冷却效率更高。发汗和逆喷组合冷却结合非均匀的注入方式使得支板的冷却效率提高,支板前缘区域被充分冷却。为了探索相变发汗冷却的基本规律,在高温风洞中研究了注入率和颗粒直径对于烧结多孔平板相变发汗冷却的影响规律。实验中发现了相变发汗冷却的非稳定迟滞和振荡现象,并揭示了其机理。迟滞时间随着注入率的增加或颗粒直径的减小而减小。振荡幅度随着注入率的减小或颗粒直径的增大而减小,振荡周期随着注入率的减小或颗粒直径的减小而减小。为了解决相变发汗冷却中冷却流体输运和流量控制的难题,提出了可重复使用的仿生树木蒸腾作用自抽吸及自适应发汗冷却方法,研究了自抽吸外部发汗冷却和自抽吸内部发汗冷却。实验研究了自抽吸和自适应效果,并通过理论分析揭示了自抽吸及自适应发汗冷却的机理,为实际应用中相变发汗冷却的冷却水输送及精准控制的难题提供了新的解决思路。为了改进发汗冷却多孔材料的力学性能,通过金属3D打印技术设计并制造了带有加强筋的多孔平板。研究结果表明带有加强筋的多孔平板拥有较高的发汗冷却效率,同时力学性能得到了显着的提升。文中也通过实验和数值模拟方法研究并揭示了冷却流体注入角度对于发汗冷却效率的影响规律和机理。设计并制造了基于3D打印的一体化发汗冷却模块,研究了其仿生自抽吸相变发汗冷却效果。
李开[8]（2017）在《高温真实气体条件下的磁控热防护机理研究》文中认为第页作为电磁流动控制在热防护领域的新应用,磁控热防护技术成为研究热点。它利用洛伦兹力控制高超声速飞行条件下弓形激波后的等离子体层减速流体、推出激波、降低温度梯度,从而实现热防护。以磁控等离子体热防护为对象,综合采用理论分析、数值模拟和地面试验手段,对高温真实气体流场和电磁场的相互作用机理开展研究,探索并发展了高温等离子体流场耦合电磁场的理论及CFD数值模拟技术,对耦合电磁场的高超声速流动结构及热防护机理进行了深入分析。在此基础上,开展了磁控热防护原理性试验研究,验证了磁控热防护技术原理上的可行性。首先建立了常规螺线管磁控热防护系统的物理模型。针对OREX再入返回舱的防热问题,采用常γ气体模型下的低磁雷诺数磁流体数学模型,分析了磁场强度、形态及螺线管几何参数对磁控热防护效果的影响,研究了该系统的工程可行性。从常规圆柱螺线管磁控系统的缺陷出发,提出了基于随形螺线管的新概念磁控热防护系统。研究表明,磁控热防护存在“饱和”现象,但磁控激波不存在该现象。常规圆柱螺线管磁控系统有一个相对较优的安装位置,距离驻点过远无法满足电流密度上限的要求,过近则会使得肩部热环境恶化。相比常规圆柱螺线管,随形螺线管磁控热防护系统在同样的励磁电流下,磁控热防护效果更好,并且所需导线长度仅为前者的1/6。建立了基于多块结构网格的热化学非平衡流并行计算平台。讨论了对非平衡气动热计算结果产生影响的三个重要因素:网格、壁温、壁面催化条件,给出了非平衡热流网格收敛性的一般性判据。基于对现有的催化模型缺陷分析,提出了一种新的氧与石英壁面之间的8反应混合催化模型,并对催化反应的机理以及模型的不确定性进行了分析。研究表明,随着壁面温度的增加,对催化复合系数贡献起主导作用的反应分别为:LH复合反应、ER置换反应、O2解吸附反应。对模型结果影响最大的参数是化学活化区域浓度和半径,需要对石英壁面材料的缺陷性质进行仔细分析以获得准确的催化系数建立了热化学非平衡条件下的低磁雷诺数SMFD数值计算模型。分析了高温气体效应对磁控效果的影响。对影响磁控热防护效果的电导率模型、电磁能量振动能分配比、壁面催化条件进行了研究。以OREX为对象,得到了磁控热防护系统有效工作的飞行工况范围,并研究了添加“种子粒子”对磁控性能的提升效果。通过对两极磁场磁控系统缺陷的分析,提出了多极磁场磁控热防护的概念。研究表明,考虑高温真实气体效应后,磁控热防护效果同样存在“饱和”现象,高温气体效应并未改变磁场分布对磁控效果的影响规律。对于OREX而言,当磁相互作用参数大于1.0时才能达到比较好的磁控热防护效果。种子粒子添加量对于磁控激波性能的提升存在“饱和”现象,其对磁控性能的提升在低马赫数工况工况更明显。相比于单磁铁,通正向电流的五磁铁多极磁场作用下的激波脱体距离明显增加,热防护效果相对较好。建立了磁控热防护机理分析模型,通过分析洛伦兹力逆流向和法向分量在热防护中的作用,深入研究了磁控防热和激波控制机理。在此基础上,设计了一种变磁感线-流线夹角磁场,优化了磁控激波和热防护效果。研究表明,磁控热防护和磁控激波机理并不相同。前者主要取决于洛伦兹力对附面层的作用,在驻点区逆流向洛伦兹力对流体的减速作用占主导,而肩部区法向洛伦兹力对流动得偏转作用占主导。磁控激波效果主要取决于与波后逆流向洛伦兹力的大小,波后逆流向洛伦兹力越大,磁控激波效果越好。在保证较优的洛伦兹力对附面层的作用效果的基础上,增加波后逆流向洛伦兹力,进而增加激波脱体距离,可以进一步提高磁控热防护效果。建立了热化学非平衡条件下的霍尔电场数值计算模型,分析了霍尔电势场收敛性的影响因素,提出了当地变步进因子加速电场收敛方法。建立了非平衡流场、磁场和霍尔电场的耦合计算模型,分别基于拟合碰撞频率和均布常霍尔系数模型,分析了不同磁场强度、不同壁面导电性下霍尔效应对磁控效果的影响。研究表明,存在一个最优的步进因子使得霍尔电场收敛速度最快,并且随网格尺度的减小和霍尔系数的增加,电势场收敛速率变慢。对于局部加密网格而言,当地变步进因子法的电势收敛性明显优于常规的定步进因子法。壁面导电性对磁控热防护系统影响很大。导电壁面情况下磁控系统几乎完全失效,因此实际应用中飞行器壁面应采用绝缘性能良好的材料。但即使采用绝缘壁面,在较强磁场（0.5T）情况下,磁控效果也明显变弱。开展了磁控热防护原理性试验研究。根据调研、等离子体风洞喷管内和试验件绕流仿真、温度场流固耦合仿真以及陶瓷外壳热考核结果,确定了试验工况、陶瓷外壳选材、磁铁方案、水冷方案、隔热方案,完成了试验方案设计。试验结果表明,在永磁铁磁场作用下,试验件外壳驻点温度和近肩部温度比无磁场条件下分别低了90K和252K,冷壁温度低了100 K,磁控热防护效果明显,验证了磁控热防护系统的有效性。
邢宝玉[9]（2017）在《高效率太阳能热推力器一体化设计与性能分析研究》文中研究说明太阳能热推进系统利用可折叠式聚光器聚集太阳光加热推进剂至2300K以上,通过拉瓦尔喷管膨胀加速,产生推力,以氢为推进剂理论比冲可达800s以上,连续推力在110N之间。太阳能热推进系统的比冲和推力水平介于化学推进系统和电推进系统之间,在轨道转移等空间任务中具有很大的性能优势。太阳能热推进的推力器一般采用间接加热方式,利用高温壁面加热推进剂,所以提高推力器的换热效率可以进一步提高推力比冲等性能参数。本文对太阳能热推力器进行了一体化设计,将再生冷却和层板换热技术进行有效结合,使推力器的效率提高到86%,最大限度的利用接收到的太阳能,对太阳热推力器内部的辐射与对流换热过程进行了数值仿真与实验研究,对太阳热推进的空间应用任务进行了优化分析。国外研究表明太阳能热推力器的折射式二次聚光器在高温工作下容易破裂,本文采用再生冷却技术,对二次聚光器与推力室进行了一体化设计,并开展了数值仿真和实验研究。采用光热耦合和流固耦合的方法开展了吸收腔辐射换热与再生冷却的数值仿真研究,发现采用再生冷却之后,二次聚光器的最高温度从2400K降低到800K,达到了二次聚光器的安全工作温度,同时吸收器壁面温度维持在2400K以上,对推进剂在换热芯内的加热影响很小。分析了RSC材料的吸收系数对辐射换热过程的重要影响,随着吸收系数的增大,RSC的温度不断升高。利用谱带近似模型模拟RSC的温度分布特性,计算得到的RSC温度更低。利用氙灯强光源模拟汇聚太阳光开展了RSC高功率辐射与再生冷却实验,采用吸收系数较大的石英玻璃加工RSC,在高功率连续加热实验2小时之后,RSC无任何破损,再生冷却技术降低了对RSC材料的苛刻要求。采用层板结构设计太阳能热推力器高效的换热芯,采用流固耦合传热方法,对层板换热通道进行了仿真,层板出口换热芯温度达到2300K以上,推力器总效率可以达到86%。分析了层板结构参数对换热芯加热效果的影响,得到的主要设计准则有:喷管喉部面积必须是推力器流道中的最小截面,换热芯层板控制流道截面之和要小于喉部面积;控制流道占据总长度的约50%为最佳长度;控制流道横截面积越小,加热效果越好;散布区应该设计为进口低温侧长,出口高温侧短。研究了微尺度效应对层板加热效率的影响,由于壁面滑移和温度跳跃效应,微尺度条件下层板加热效果下降约180K。最后开展了层板换热芯推力器的性能验证实验,采用氙灯模拟太阳辐射,以氮气为推进剂,加热后比冲达到150s,氮气被加热至约1900K。氢作为推进剂储存密度低且需要低温储存,并不适合于小卫星等小型航天器的空间应用。而氨离解后产生氮气和氢气,比冲可以提高到400s以上,在推进剂中具有非常大的优势。基于有限速率化学反应方法,研究了以氨为工质的太阳能热推力器的传热与流动特性,重点分析了氨被加热至高温后离解的组份特性和变化规律,以及氨离解反应对推力器比冲的影响。氨工质离解后的主要组份为N2和H2,离解组份N、H、NH、NH2、NNH和N2H2等在最终产物中的摩尔百分比很小,不影响推力器喷管的性能,但是它们是生成最终产物N2和H2的重要中间产物,其作用是不容忽视的。氨离解后的推力器比冲提高明显,且比冲随氨离解度的增大而增大,氨在完全离解的情况下比冲可以达到410s。因此在推力器材料允许的情况下,应该尽可能提高换热芯的加热温度,从而能够增加氨的离解度,提高系统的比冲。综合和集成聚光器、换热芯和喷管等各个组件的研究结果,分析了系统效率与聚光比、压力、推力和比冲等参数的关系。以小卫星轨道转移为应用背景,以速度增量和有效载荷为优化目标,采用量子遗传算法优化方法,开展了太阳能热推进系统空间转移任务设计优化。研究表明液氢由于储存密度低,速度增量小于500m/s,不适合应用于小卫星任务,但可以应用于大质量卫星或航天器。液氨作为小卫星推进剂具有很高的性能,在不同的应用中,速度增量在20004000m/s,可圆满完成轨道转移等空间任务。在有效载荷的优化过程中,小卫星推进系统的总效率对优化结果有很大影响,高效率可以减小系统对太阳能功率的需求,提高推进系统比冲,减小聚光器质量和推进剂质量。有效载荷随比冲的变化中存在一个最优值,因为比冲增大需要聚光器面积增大,带来系统结构质量的增加,减小了有效载荷的质量占比。
黄春桃,孙冰[10]（2011）在《层板发汗冷却推力室传热分析》文中研究指明对于采用层板发汗冷却的推力室,为了最大限度地减少冷却剂流量,理想情况是,应根据不同轴向位置的受热情况来分配冷却剂流量,以使各处的壁面温度都控制在材料的许用温度内。本文运用有限体积法,对层板发汗冷却推力室内的燃气流动和壁面内的传热进行了数值模拟,同时通过调节冷却剂吹风比,使各处的壁面温度都控制在材料的许用温度之内。为综合考虑发汗冷却效果,将发汗冷却的两个方面,即推力室壁面内的传热和发汗流对传热的阻隔进行了耦合求解。数值研究结果表明:推力室内壁温度越低,所需的冷却剂的吹风比越大。
二、层板发汗冷却推力室壁温的数值模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、层板发汗冷却推力室壁温的数值模拟（论文提纲范文）
（1）平板与唇口结构发汗冷却传热特性数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 热防护技术分类 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 多孔介质流动传热模型研究现状 |
| 1.3.2 多孔介质内相变模型研究现状 |
| 1.3.3 冷却介质研究现状 |
| 1.3.4 发汗冷却基体材料研究现状 |
| 1.4 主要研究内容与技术路线 |
| 2 多孔介质发汗冷却的模拟方法及验证 |
| 2.1 数学模型 |
| 2.1.1 湍流模型 |
| 2.1.2 多孔介质模型 |
| 2.1.3 相变模型 |
| 2.1.4 组分模型 |
| 2.2 评价参数 |
| 2.3 模型验证 |
| 2.3.1 气体发汗冷却模型验证 |
| 2.3.2 相变发汗冷却模型验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 多孔介质平板发汗冷却数值研究 |
| 3.1 数值模型及计算设置 |
| 3.1.1 几何模型及网格划分 |
| 3.1.2 边界条件及计算设置 |
| 3.2 气体发汗冷却数值模拟及结果分析 |
| 3.2.1 不同冷却气体的影响 |
| 3.2.2 注入率对气体发汗冷却效果影响 |
| 3.2.3 主流温度对气体发汗冷却的影响 |
| 3.2.4 多孔介质导热系数对气体发汗冷却的影响 |
| 3.2.5 多孔介质厚度对气体发汗冷却的影响 |
| 3.3 液体相变发汗冷却模拟及结果分析 |
| 3.3.1 液态水注入率对相变发汗冷却效果影响 |
| 3.3.2 主流温度对相变发汗冷却的影响 |
| 3.3.3 多孔介质导热系数对相变发汗冷却的影响 |
| 3.3.4 多孔介质厚度对相变发汗冷却的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 高超声速下进气道唇口发汗冷却数值研究 |
| 4.1 数值模型与计算设置 |
| 4.1.1 几何模型及网格划分 |
| 4.1.2 计算设置及模型验证 |
| 4.2 真实飞行条件下进气道热力环境探究 |
| 4.2.1 标准大气环境 |
| 4.2.2 网格无关性验证 |
| 4.2.3 马赫数对进气道热力环境的影响 |
| 4.2.4 海拔高度进气道热力环境的影响 |
| 4.2.5 热流密度计算 |
| 4.3 唇口发汗冷却模拟结果分析 |
| 4.3.1 冷却气体种类对唇口冷却效果的影响 |
| 4.3.2 冷却气体注入量对唇口冷却效果的影响 |
| 4.3.3 多孔材料对唇口冷却效果的影响 |
| 4.3.4 孔隙率对唇口冷却效果的影响 |
| 4.3.5 唇口发汗冷却非均匀孔隙率设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）高速飞行器高温燃气逆向射流与发汗热防护的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 高速飞行器研究进展 |
| 1.1.2 高超声速飞行器气动热环境 |
| 1.2 高超声速飞行器热防护方法 |
| 1.2.1 热防护方法介绍 |
| 1.2.2 逆向射流热防护简介 |
| 1.2.3 发汗冷却热防护简介 |
| 1.2.4 热防护发展趋势 |
| 1.3 论文研究意义 |
| 1.4 论文研究主要内容 |
| 第二章 基本方法与数值验证 |
| 2.1 数值计算方法 |
| 2.1.1 流动控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 有限体积方法 |
| 2.1.4 时间离散格式 |
| 2.1.5 空间离散格式 |
| 2.1.6 定解条件 |
| 2.2 数值方法验证 |
| 2.2.1 二维模型数值验证 |
| 2.2.2 三维模型数值验证 |
| 2.2.3 周期性边界条件验证 |
| 2.2.4 湍流模型验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 逆向射流流动模式数值与试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 逆向射流流动模式数值研究 |
| 3.2.1 射流总压比选择 |
| 3.2.2 数值计算模型 |
| 3.2.3 流场结构分析 |
| 3.2.4 壁面热流 |
| 3.3 逆向射流流动模式试验研究 |
| 3.3.1 试验系统介绍 |
| 3.3.2 逆向射流球头试验方案 |
| 3.3.3 试验结果分析 |
| 3.3.4 试验结果与数值计算对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高温燃气逆向射流外流场及壁面传热数值研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低燃温气体发生剂及其应用简介 |
| 4.3 高温燃气逆向射流热防护研究 |
| 4.3.1 高温燃气逆向射流结构 |
| 4.3.2 数值计算模型 |
| 4.4 燃气逆向射流外流场及壁面传热分析 |
| 4.4.1 流场特性 |
| 4.4.2 射流温度对减阻性能的影响分析 |
| 4.4.3 射流温度对防热性能的影响分析 |
| 4.4.4 射流马赫数对减阻和防热性能的影响 |
| 4.5 逆向射流减阻与防热效率研究 |
| 4.5.1 单位质量逆向射流减阻效率 |
| 4.5.2 单位质量逆向射流防热效率 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 逆向射流与层板发汗组合热防护外流场及壁面传热研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 逆向射流与发汗冷却组合热防护模型 |
| 5.2.1 逆向射流与发汗冷却组合热防护球头结构 |
| 5.2.2 数值计算模型 |
| 5.2.3 计算结果分析 |
| 5.3 逆向射流与层板发汗组合热防护壁面传热特性分析 |
| 5.3.1 组合热防护流场及热流特性分析 |
| 5.3.2 等质量流量单纯逆向射流与组合热防护对比 |
| 5.3.3 发汗孔流量对热防护的影响 |
| 5.3.4 发汗孔数目对热防护的影响 |
| 5.3.5 不同射流压力下组合热防护效果 |
| 5.4 攻角条件下,组合热防护外流场及壁面传热特性分析 |
| 5.4.1 攻角条件下,逆向射流流场及壁面传热特性 |
| 5.4.2 攻角条件下,组合热防护流场及壁面传热特性 |
| 5.5 高温燃气介质下,组合热防护壁面传热特性 |
| 5.5.1 流场特性 |
| 5.5.2 壁面传热特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 飞行器前缘球头结构热防护效果分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 逆向射流与发汗冷却结构设计 |
| 6.2.1 逆向射流与发汗冷却组合热防护结构 |
| 6.2.2 层板结构单元冷却气通道设计 |
| 6.3 飞行器前缘球头结构球头传热分析方法 |
| 6.3.1 气动热计算 |
| 6.3.2 球头结构传热计算方法 |
| 6.4 逆向射流热防护效果分析 |
| 6.4.1 逆向射流热防护传热分析 |
| 6.4.2 高温燃气介质下,逆向射流热防护传热分析 |
| 6.5 组合结构热防护效果分析 |
| 6.5.1 三种热防护方式性能对比 |
| 6.5.2 组合热防护球头传热分析 |
| 6.5.3 冷却剂隔热与吸热性能分析 |
| 6.5.4 低压射流,组合热防护传热分析 |
| 6.6 高温燃气介质下,组合结构热防护效果 |
| 6.6.1 同温介质,组合热防护效果 |
| 6.6.2 异温介质,组合热防护效果 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究内容及创新点 |
| 7.1.1 主要研究内容 |
| 7.1.2 创新点 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（3）发汗冷却传热特性及边界层流动规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| Nomenclature |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 发汗冷却技术的提出与基本原理 |
| 1.2.1 多种冷却技术的特点与应用范围 |
| 1.2.2 发汗冷却主要依赖的材料与结构 |
| 1.2.3 发汗冷却中存在的跨尺度现象 |
| 1.3 发汗冷却技术的研究现状 |
| 1.3.1 发汗冷却的核心物理问题 |
| 1.3.2 发汗冷却剂特性的研究现状 |
| 1.3.3 壁面加质流动的研究现状 |
| 1.3.4 多孔介质渗流换热的研究现状 |
| 1.4 已有发汗冷却研究的不足 |
| 1.5 本论文的研究内容 |
| 第2章 基于热平衡的发汗冷却零维模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基本的发汗冷却零维模型 |
| 2.2.1 带有冷却剂通道的发汗冷却 |
| 2.2.2 基于热平衡的逻辑型零维模型 |
| 2.3 扩展的逻辑型发汗冷却零维模型 |
| 2.3.1 带有冷却剂通道的热平衡模型 |
| 2.3.2 多孔介质内的换热过程 |
| 2.3.3 冷却剂通道内的换热过程 |
| 2.3.4 多孔介质固体壁面温差的处理 |
| 2.3.5 冷却效率数学表达式的构建 |
| 2.4 不同条件下零维模型的应用验证 |
| 2.4.1 低雷诺数条件下的发汗冷却 |
| 2.4.2 亚声速条件下的发汗冷却 |
| 2.4.3 超声速条件下的发汗冷却 |
| 2.5 冷却效率的响应面分析 |
| 2.5.1 冷却效率的非线性响应范围 |
| 2.5.2 注入率及通道流率对冷却效率的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 低速条件下发汗冷却的传热特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 发汗冷却实验系统及模拟方案 |
| 3.2.1 金属颗粒烧结的实验样件 |
| 3.2.2 实验系统组成及操作流程 |
| 3.2.3 数值模拟方法及控制方程 |
| 3.3 多孔平板及多孔通道发汗冷却实验结果分析 |
| 3.3.1 金属颗粒烧结多孔材料的渗透性能 |
| 3.3.2 不同注入率条件下的发汗冷却效果 |
| 3.3.3 不同注入形式下的发汗冷却效果 |
| 3.4 冷却剂注入过程对发汗冷却的影响 |
| 3.4.1 多孔平板发汗冷却中的物理过程 |
| 3.4.2 冷却剂的注入对冷却效率的影响 |
| 3.4.3 冷却剂的注入对温度分布及边界层的影响 |
| 3.5 冷却剂通道内流动对发汗冷却的影响 |
| 3.5.1 多孔通道发汗冷却中的物理过程 |
| 3.5.2 冷却剂流动方向对通道内换热规律的影响 |
| 3.5.3 冷却剂流动方向对速度和温度分布的影响 |
| 3.6 壁面减质过程对发汗冷却的影响 |
| 3.6.1 冷却剂供给通道内的壁面减质流动 |
| 3.6.2 壁面减质过程对换热规律的影响 |
| 3.6.3 冷却剂的消耗与冷却效率之间的平衡 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 多孔壁面边界层内的流动规律研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多孔壁面通道流动实验系统 |
| 4.2.1 光学纹影实验系统及实验装置 |
| 4.2.2 多孔壁面通道流动实验流程 |
| 4.3 多孔壁面通道流动大涡模拟研究方案 |
| 4.3.1 多孔壁面通道流动物理模型的构建 |
| 4.3.2 主流通道区域的模拟方案 |
| 4.3.3 多孔介质区域的模拟方案 |
| 4.3.4 大涡模拟结果的时间平均及验证 |
| 4.4 多孔壁面边界层内涡旋发展过程及影响 |
| 4.4.1 边界层内涡旋的基本形态特征 |
| 4.4.2 边界层内涡旋的产生及发展规律 |
| 4.4.3 涡对温度和速度分布的影响 |
| 4.5 涡的非稳态过程对发汗冷却的影响 |
| 4.5.1 涡对冷却剂注入过程的影响 |
| 4.5.2 涡对流体温度波动的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 超声速条件下发汗冷却的传热特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 超声速条件下发汗冷却数值模拟研究方法 |
| 5.2.1 超声速条件下发汗冷却的跨声速问题 |
| 5.2.2 超声速条件下发汗冷却的物理模型 |
| 5.2.3 基于局部非热平衡模型的多计算域数值模拟方案 |
| 5.3 超声速条件下发汗冷却数值模拟结果分析 |
| 5.3.1 发汗冷却中的弓形激波与斜激波 |
| 5.3.2 注入率对冷却效率的影响 |
| 5.3.3 冷却剂的分布及其对流场的影响 |
| 5.3.4 边界层内的速度与温度分布规律 |
| 5.4 超声速条件下发汗冷却实验研究方案 |
| 5.4.1 金属颗粒烧结的柱状多孔实验样件 |
| 5.4.2 带有红外热成像的高焓超声速风洞 |
| 5.4.3 多孔柱状结构发汗冷却实验流程 |
| 5.5 超声速条件下发汗冷却实验结果分析 |
| 5.5.1 液体冷却剂的雾化与气化 |
| 5.5.2 多孔结构的表面温度分布规律 |
| 5.5.3 单柱状结构与三柱状结构的对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）氢氧发动机超临界燃烧及传热耦合仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外相关研究综述 |
| 1.2.1 氢氧发动机研究现状 |
| 1.2.2 数值仿真技术发展现状 |
| 1.3 论文研究内容与安排 |
| 2.数值仿真中的模型与计算方法 |
| 2.1 控制方程简介 |
| 2.1.1 质量守恒方程 |
| 2.1.2 动量守恒方程 |
| 2.1.3 能量守恒方程 |
| 2.2 湍流模型简介 |
| 2.2.1 标准k-ε模型 |
| 2.2.2 k-ω模型 |
| 2.3 燃烧模型简介 |
| 2.4 传热模型 |
| 2.4.1 推力室壁面对流传热模型 |
| 2.4.2 推力室壁面热传导模型 |
| 2.5 物性模型 |
| 2.5.1 燃烧域介质物性 |
| 2.5.2 冷却剂物性 |
| 2.5.3 推力室壁材料物性 |
| 2.6 数值计算方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 3.缩尺推力室仿真计算分析 |
| 3.1 缩尺推力室简介 |
| 3.2 模型简化说明 |
| 3.3 网格划分及边界条件 |
| 3.3.1 网格划分 |
| 3.3.2 边界条件 |
| 3.4 仿真模拟与试验结果对比分析 |
| 3.4.1 计算结果与试验数据比较 |
| 3.4.2 燃烧域流场分析 |
| 3.4.3 推力室壁面温度分析 |
| 3.4.4 冷却剂温度分析 |
| 3.4.5 冷却剂流场分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.缩尺推力室多工况对比分析 |
| 4.1 冷却剂流向对推力室燃烧过程的影响 |
| 4.2 冷却剂流向对推力室传热过程的影响 |
| 4.3 推进剂流量对推力室燃烧过程的影响 |
| 4.4 推进剂流量对推力室传热过程的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.全尺推力室仿真计算分析 |
| 5.1 全尺发动机模型简化 |
| 5.2 网格划分及边界条件 |
| 5.2.1 网格划分 |
| 5.2.2 边界条件 |
| 5.3 仿真模拟与试验结果对比分析 |
| 5.3.1 计算结果与试验数据比较 |
| 5.3.2 燃烧域流场分析 |
| 5.3.3 推力室壁面温度分析 |
| 5.3.4 冷却剂物性参数分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 文章表目录 |
| 附录B 文章图目录 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）碳氢燃料RBCC燃烧室再生冷却流动与换热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 发动机主动热防护系统研究现状 |
| 1.2.1 火箭发动机主动热防护系统研究现状 |
| 1.2.2 冲压发动机主动热防护系统研究现状 |
| 1.2.3 火箭基组合循环动机主动热防护系统研究现状 |
| 1.2.4 RBCC发动机燃烧室热防护系统的设计难点 |
| 1.3 主动冷却相关技术研究现状 |
| 1.3.1 管内强化换热技术 |
| 1.3.2 并联通道流量分配技术 |
| 1.4 超临界碳氢燃料换热机理研究现状 |
| 1.4.1 碳氢燃料研究现状 |
| 1.4.2 超临界碳氢燃料换热特性 |
| 1.4.3 碳氢燃料裂解反应机理及简化 |
| 1.5 本文研究意义 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 2 基于超临界裂解煤油的再生冷却分析模型 |
| 2.1 RBCC发动机主动冷却的一维分析方法 |
| 2.1.1 RBCC燃烧室再生冷却一维传热模型 |
| 2.1.2 碳氢燃料超临界物性估算方法 |
| 2.1.3 吸热型碳氢燃料裂解反应机理简化 |
| 2.1.4 固体材料物理性质 |
| 2.2 RBCC发动机主动冷却的三维数值计算模型 |
| 2.2.1 物理模型及边界条件 |
| 2.2.2 控制方程 |
| 2.2.3 网格无关性验证 |
| 2.2.4 模型准确度校验 |
| 2.2.5 一维分析模型与三维数值模型比较 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 多模态RBCC燃烧室热环境分析 |
| 3.1 热力喉道RBCC发动机燃烧室热环境分析 |
| 3.1.1 壁面温度对热力喉道方案的壁面热负荷的影响 |
| 3.1.2 热力喉道冲压流道热环境分析 |
| 3.2 几何喉道RBCC发动机燃烧室热环境分析 |
| 3.2.1 壁面温度对几何喉道方案的壁面热负荷的影响 |
| 3.2.2 几何喉道冲压流道热环境分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于多模态热负荷的超临界碳氢燃料流动与换热特性分析 |
| 4.1 弯曲冷却通道内的超临界碳氢燃料的换热特性研究 |
| 4.1.1 弯曲通道内的流动与换热特性 |
| 4.1.2 冷却剂入口温度的影响 |
| 4.1.3 壁面热流的影响 |
| 4.2 并联多通道非均匀流量分布的自适应改善方法 |
| 4.2.1 超临界裂解煤油的并联通道流量分配特性 |
| 4.2.2 复杂热环境下自适应微孔的改善机理 |
| 4.2.3 自适应微孔位置对流量改善效果的影响 |
| 4.2.4 自适应微孔个数对流量改善效果的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 宽域变结构RBCC燃烧室的主动冷却方案研究 |
| 5.1 不同流道方案的轴向冷却剂流路优化 |
| 5.1.1 热力喉道方案 |
| 5.1.2 几何喉道方案 |
| 5.2 基于一维程序的燃烧室闭环主动冷却通道设计 |
| 5.2.1 通道全局几何参数设计 |
| 5.2.2 局部特殊位置处的通道几何参数设计 |
| 5.3 发动机多通道冷却的耦合数值模拟研究 |
| 5.3.1 数值模拟方法 |
| 5.3.2 基于Ma3.0的发动机多通道冷却的耦合数值模拟研究 |
| 5.3.3 基于Ma6.0的发动机多通道冷却的耦合数值模拟研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 论文工作总结与结论 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 附录 主要符号表 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（6）超临界压力流体湍流换热实验与数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.1.1 超临界压力流体的特点 |
| 1.1.2 超临界水冷核反应堆(SCWR) |
| 1.1.3 超临界流体层板发汗冷却技术 |
| 1.1.4 超临界流体的其他工业应用 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 超临界压力流体对流换热实验研究 |
| 1.2.2 超临界压力流体对流换热准则关联式 |
| 1.2.3 超临界压力流体对流换热数值模拟研究 |
| 1.2.4 超临界压力流体非稳定换热研究 |
| 1.3 已有研究中的不足 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 超临界压力CO_2竖直管内对流换热研究 |
| 2.1 本章引论 |
| 2.2 实验系统介绍 |
| 2.2.1 实验系统与实验段 |
| 2.2.2 实验参数测量及实验步骤 |
| 2.3 实验数据处理与误差分析 |
| 2.3.1 实验数据处理方法 |
| 2.3.2 实验误差分析 |
| 2.4 实验结果与讨论 |
| 2.4.1 热流密度对换热的影响 |
| 2.4.2 流体入口压力的影响 |
| 2.4.3 入口质量流量的影响 |
| 2.5 超临界压力CO_2竖直管内对流换热数值模拟 |
| 2.5.1 数值模型 |
| 2.5.2 边界条件、网格划分及数值计算方法 |
| 2.5.3 计算结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 超临界压力流体对流换热湍流模型改进及场协同分析 |
| 3.1 本章引论 |
| 3.2 湍流模型 |
| 3.2.1 湍流应力与湍流热流通量模型简介 |
| 3.2.2 浮升力模型与湍流普朗特数模型的建立 |
| 3.3 物理模型及数值方法 |
| 3.3.1 物理模型 |
| 3.3.2 数值方法及网格划分 |
| 3.4 数值模拟结果与分析 |
| 3.4.1 数值计算结果与实验结果比较 |
| 3.4.2 数值计算结果与DNS数据对比 |
| 3.4.3 浮升力模型与湍流普朗特数模型影响 |
| 3.5 超临界压力流体对流换热场协同分析 |
| 3.5.1 超临界压力流体场协同原理 |
| 3.5.2 场协同原理分析超临界压力流体对流换热 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 超临界压力CO_2非稳定换热及强化换热研究 |
| 4.1 本章引论 |
| 4.2 实验系统介绍 |
| 4.2.1 实验系统与实验段 |
| 4.2.2 实验参数测量 |
| 4.2.3 实验数据处理与误差分析 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 超临界压力CO_2非稳定换热研究 |
| 4.3.2 超临界压力CO_2非稳定换热成因分析 |
| 4.3.3 超临界压力CO_2竖直管内传热恶化及非稳定换热抑制研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 非均匀热流条件下超临界压力流体对流换热研究 |
| 5.1 本章引论 |
| 5.2 数值和物理模型 |
| 5.2.1 物理模型、数值方法及边界条件 |
| 5.2.2 网格划分及模型验证 |
| 5.2.3 数据处理方法 |
| 5.3 数值模拟结果与分析 |
| 5.3.1 非均匀热流条件对流动与换热的影响 |
| 5.3.2 非均匀热流传热恶化影响机理分析 |
| 5.3.3 非均匀热流传热恶化判据 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文的研究意义及创新性工作 |
| 6.3 工作建议与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）高温与超声速条件下单相及相变发汗冷却规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 航空涡轮发动机关键部件的热防护 |
| 1.1.2 液体火箭发动机推力室的热防护 |
| 1.1.3 临近空间高超声速飞行器关键部件的热防护 |
| 1.1.4 航天领域现有的冷却技术 |
| 1.2 发汗冷却的研究现状 |
| 1.2.1 发汗冷却的多孔材料 |
| 1.2.2 发汗冷却实验研究 |
| 1.2.3 发汗冷却数值模拟研究 |
| 1.3 已有研究的不足 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 超声速条件下发汗与气膜/逆喷的组合冷却规律研究 |
| 2.1 本章引论 |
| 2.2 实验系统及实验件 |
| 2.2.1 实验系统概述 |
| 2.2.2 多孔支板样品 |
| 2.2.3 实验测量及观测 |
| 2.2.4 实验步骤 |
| 2.3 实验系统误差分析 |
| 2.4 实验结果与分析 |
| 2.4.1 冷却方式对流场的影响 |
| 2.4.2 不同支板的壁面冷却效果 |
| 2.4.3 非均匀注入方式下支板冷却效果 |
| 2.5 数值模拟研究 |
| 2.5.1 物理模型 |
| 2.5.2 数学模型和数值方法 |
| 2.5.3 数值计算结果及讨论 |
| 2.6 本章小节 |
| 第3章 烧结多孔平板相变发汗冷却规律研究 |
| 3.1 本章引论 |
| 3.2 实验系统 |
| 3.2.1 实验系统概述 |
| 3.2.2 烧结多孔平板样品 |
| 3.2.3 实验测量 |
| 3.2.4 实验步骤 |
| 3.3 实验系统误差分析 |
| 3.4 相变发汗冷却实验结果及分析 |
| 3.4.1 注入率对于相变发汗冷却效率的影响 |
| 3.4.2 颗粒直径对于相变发汗冷却效率的影响 |
| 3.4.3 相变发汗冷却的迟滞现象 |
| 3.4.4 相变发汗冷却的振荡现象 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 可重复使用的自抽吸和自适应发汗冷却研究 |
| 4.1 本章引论 |
| 4.2 仿生自抽吸及自适应外部发汗冷却系统 |
| 4.2.1 实验系统概述 |
| 4.2.2 实验测量与观测 |
| 4.2.3 实验结论及分析 |
| 4.2.4 理论分析 |
| 4.3 仿生自抽吸及自适应内部发汗冷却系统 |
| 4.3.1 实验系统概述 |
| 4.3.2 实验测量与观测 |
| 4.3.3 实验结论及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 金属3D打印多孔材料发汗冷却规律研究 |
| 5.1 本章引论 |
| 5.2 金属3D打印多孔平板的发汗冷却规律研究 |
| 5.2.1 实验系统 |
| 5.2.2 多孔平板样品 |
| 5.2.3 实验测量及误差分析 |
| 5.2.4 实验结果及分析 |
| 5.2.5 数值模拟研究 |
| 5.3 基于金属3D打印的仿生发汗冷却模块 |
| 5.3.1 实验系统及样品 |
| 5.3.2 实验测量系统 |
| 5.3.3 实验结论及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 工作总结与未来展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 未来工作建议与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）高温真实气体条件下的磁控热防护机理研究（论文提纲范文）
| 符号说明 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 高超声速飞行器研制计划 |
| 1.1.2 高超声速飞行器热防护方法 |
| 1.1.3 电磁流动控制在高超领域的应用 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 磁控热防护研究现状 |
| 1.3.1 数值模拟研究 |
| 1.3.2 试验研究 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 第二章 常γ气体模型下的磁流体力学数值模拟方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电磁学基本概念与基本定理 |
| 2.2.1 基本概念 |
| 2.2.2 基本定理 |
| 2.3 磁流体控制方程与定解条件 |
| 2.3.1 完整MFD方程 |
| 2.3.2 电阻MFD方程 |
| 2.3.3 低磁雷诺数MFD方程 |
| 2.3.4 定解条件 |
| 2.4 数值方法与验证 |
| 2.4.1 数值方法 |
| 2.4.2 气动热计算验证 |
| 2.5 螺线管磁控系统建模与验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 常γ气体模型下的磁控热防护效果分析 |
| 3.1 计算条件 |
| 3.1.1 几何模型及网格 |
| 3.1.2 外加磁场条件 |
| 3.2 外加磁场强度对磁控热防护效果的影响 |
| 3.3 磁场类型对磁控热防护效果的影响 |
| 3.4 螺线管几何参数对磁控热防护效果的影响 |
| 3.4.1 螺线管半径 |
| 3.4.2 螺线管长度 |
| 3.4.3 螺线管安装位置 |
| 3.5 常规螺线管磁控系统局限性分析 |
| 3.5.1 相同安匝数下的不同螺线管磁场 |
| 3.5.2 肩部过热现象分析 |
| 3.5.3 工程可行性分析 |
| 3.6 随形螺线管磁控热防护系统 |
| 3.6.1 概念内涵 |
| 3.6.2 热防护效果分析 |
| 3.6.3 不同位置线圈磁控作用分析 |
| 3.6.4 随形螺线管磁控系统优化设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 热化学非平衡流气动热数值模拟方法与影响因素 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 物理化学模型 |
| 4.2.1 热力学温度模型 |
| 4.2.2 化学动力学模型 |
| 4.2.3 输运模型 |
| 4.3 控制方程与定解条件 |
| 4.3.1 控制方程 |
| 4.3.2 定解条件 |
| 4.4 数值方法 |
| 4.4.1 无量纲化 |
| 4.4.2 坐标变换 |
| 4.4.3 隐式离散 |
| 4.4.4 空间离散 |
| 4.4.5 并行方法 |
| 4.5 数值方法验证 |
| 4.5.1 HEG风洞圆柱绕流算例 |
| 4.5.2 ELECTRE算例 |
| 4.5.3 OREX返回舱算例 |
| 4.6 气动热计算影响因素分析 |
| 4.6.1 网格 |
| 4.6.2 壁温 |
| 4.6.3 壁面催化 |
| 4.7 壁面有限催化模型研究 |
| 4.7.1 壁面有限催化模型综述 |
| 4.7.2 混合表面催化(CSC)模型建模 |
| 4.7.3 模型验证 |
| 4.7.4 催化机理分析 |
| 4.7.5 不确定性分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 热化学非平衡条件下的磁控热防护机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 控制方程 |
| 5.3 电导率模型研究 |
| 5.3.1 四类模型 |
| 5.3.2 模型对比分析 |
| 5.4 数值方法验证 |
| 5.5 高温气体效应对磁控效果的影响研究 |
| 5.5.1 不同磁场强度 |
| 5.5.2 不同磁场类型 |
| 5.5.3 非平衡状态分析 |
| 5.6 磁控热防护效果的模型不确定性研究 |
| 5.6.1 焦耳热振动能分配比γev |
| 5.6.2 壁面催化条件 |
| 5.7 磁控热防护系统有效工作范围分析 |
| 5.7.1 计算条件 |
| 5.7.2 热流 |
| 5.7.3 磁相互作用参数 |
| 5.7.4 激波脱体距离 |
| 5.8 磁控热防护性能提升效果分析 |
| 5.8.1 提高电导率的方法 |
| 5.8.2 添加“种子粒子”后的物理模型 |
| 5.8.3 “种子粒子”对磁控性能的提升 |
| 5.9 多级磁场的磁控热防护效果 |
| 5.9.1 概念内涵 |
| 5.9.2 物理模型 |
| 5.9.3 算例设计 |
| 5.9.4 结果与分析 |
| 5.10 磁控防热机理分析与磁场优化 |
| 5.10.1 机理分析模型 |
| 5.10.2 洛伦兹力分量作用效果分析 |
| 5.10.3 磁控系统磁场初步优化设计 |
| 5.10.4 夹角变化规律对磁控效果的影响分析 |
| 5.10.5 磁场二次优化设计 |
| 5.11 本章小结 |
| 第六章 非平衡流场和电磁场多场耦合计算研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 霍尔电场计算模型 |
| 6.2.1 数值方法概况 |
| 6.2.2 数学模型 |
| 6.2.3 数值方法验证 |
| 6.3 霍尔电势场收敛性分析 |
| 6.3.1 步进因子ap |
| 6.3.2 霍尔系数的影响 |
| 6.3.3 变步进因子加速法 |
| 6.3.4 霍尔电场收敛性小结 |
| 6.4 霍尔电势场影响因素分析 |
| 6.4.1 波前电导率 |
| 6.4.2 电势参考点 |
| 6.4.3 计算域大小 |
| 6.5 非平衡流场和电磁场耦合计算方法研究 |
| 6.5.1 耦合方法 |
| 6.5.2 计算条件 |
| 6.5.3 结果与分析 |
| 6.6 霍尔效应对磁控热防护影响研究 |
| 6.6.1 基于拟合碰撞频率霍尔系数模型 |
| 6.6.2 基于均布常霍尔系数模型 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 磁控热防护原理性试验研究 |
| 7.1 各国磁控热防护试验水平 |
| 7.1.1 美国Deng和 Qian |
| 7.1.2 日本Takizawa和 Matsuda |
| 7.1.3 意大利CIRA的 Cristofolini |
| 7.1.4 德国DLR的 Gulhan |
| 7.1.5 风洞水平及试验件小结 |
| 7.2 试验目的和风洞设备 |
| 7.2.1 试验目的 |
| 7.2.2 试验设备 |
| 7.3 试验工况初步选取 |
| 7.3.1 喷管内非平衡流动计算 |
| 7.3.2 不同工况下的磁控效果分析 |
| 7.4 高温陶瓷外壳选材 |
| 7.4.1 选材要求 |
| 7.4.2 氧化铝板热考核 |
| 7.4.3 氮化硼板热考核 |
| 7.5 磁铁方案 |
| 7.5.1 磁铁加工情况调研 |
| 7.5.2 组合磁铁方案 |
| 7.6 冷却方案选择 |
| 7.6.1 结构温度场初步仿真 |
| 7.6.2 水冷系统设计要求 |
| 7.7 试验方案改进尝试 |
| 7.7.1 外加种子粒子方案 |
| 7.7.2 pt=1kPa试验件外流场仿真 |
| 7.8 试验件设计 |
| 7.8.1 组成 |
| 7.8.2 结构温度场分析 |
| 7.8.3 部件尺寸与选材 |
| 7.9 试验过程与结果分析 |
| 7.9.1 试验工况与测点位置 |
| 7.9.2 试验过程 |
| 7.9.3 结果对比分析 |
| 7.10 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要工作内容及创新点 |
| 8.1.1 主要工作内容 |
| 8.1.2 创新点 |
| 8.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 附录A Gupta化学反应模型 |
| 附录B Bisek二阶替代模型 |
（9）高效率太阳能热推力器一体化设计与性能分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状概述 |
| 1.2.1 太阳能热推力器构型设计研究 |
| 1.2.2 太阳能热推力器高效换热流道研究 |
| 1.2.3 太阳能热推力器推进剂研究 |
| 1.3 论文主要内容与结构安排 |
| 第二章 物理建模与基本方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 太阳能热推力器物理模型 |
| 2.2.1 太阳能聚光器性能模型 |
| 2.2.2 一体化的再生冷却聚光器与推力室结构 |
| 2.2.3 太阳能热推进系统参数 |
| 2.3 数值计算方法 |
| 2.3.1 流动控制方程 |
| 2.3.2 湍流模型 |
| 2.3.3 固体传热模型 |
| 2.3.4 辐射传热模型 |
| 2.3.5 RSC热应力计算模型 |
| 2.3.6 化学动力学模型 |
| 2.4 量子遗传优化算法 |
| 2.4.1 量子比特编码 |
| 2.4.2 量子门更新 |
| 2.5 边界条件 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 吸收腔辐射换热与二次聚光器再生冷却研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 物理模型与边界条件 |
| 3.2.1 物理模型 |
| 3.2.2 边界条件 |
| 3.2.3 计算网格 |
| 3.3 吸收腔辐射与再生冷却过程研究 |
| 3.3.1 吸收腔再生冷却的影响 |
| 3.3.2 吸收系数的影响 |
| 3.3.3 采用非灰半透明介质模型的影响 |
| 3.4 二次聚光器热应力仿真结果 |
| 3.5 RSC辐射换热与再生冷却实验验证 |
| 3.5.1 RSC低功率光路传输实验 |
| 3.5.2 RSC高功率辐射与再生冷却实验 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 太阳能热推力器层板换热芯仿真与优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 层板加热结构温度分布特性 |
| 4.2.1 物理模型与计算方法 |
| 4.2.2 单通道分布特性 |
| 4.2.3 多通道分布特性 |
| 4.3 层板结构参数对换热芯加热效果的影响 |
| 4.3.1 控制流道长度的影响 |
| 4.3.2 散布区长度比例设计的影响 |
| 4.3.3 控制流道截面积对层板换热的影响 |
| 4.3.4 喉部最小截面设计对性能的影响 |
| 4.4 微尺度效应对加热效率的影响 |
| 4.4.1 滑移边界条件 |
| 4.4.2 计算结果对比 |
| 4.5 层板换热芯推力器高效加热实验研究 |
| 4.5.1 材料选择 |
| 4.5.2 推力器冷气测试实验 |
| 4.5.3 推力器推进剂加热实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 太阳能热推进氨推进剂离解特性仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 离解反应模型与计算方法 |
| 5.2.1 离解反应模型 |
| 5.2.2 结构参数与网格划分 |
| 5.2.3 边界条件 |
| 5.2.4 算例验证 |
| 5.3 氨推进剂离解反应对换热芯加热效果影响 |
| 5.3.1 一维流动特性仿真分析 |
| 5.3.2 分布参数特性仿真分析 |
| 5.4 氨推进剂离解反应对喷管性能影响 |
| 5.5 氨推进剂与氢推进剂太阳能热推进系统性能对比 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 太阳能热推进一体化设计与任务优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 太阳能推进系统效率分析 |
| 6.3 太阳能热推进任务应用与优化 |
| 6.3.1 空间推进任务应用 |
| 6.3.2 优化计算模型 |
| 6.3.3 仿真结果分析 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学习期间取得的学术成果 |
四、层板发汗冷却推力室壁温的数值模拟（论文参考文献）
- [1]平板与唇口结构发汗冷却传热特性数值研究[D]. 柯镇. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]高速飞行器高温燃气逆向射流与发汗热防护的研究[D]. 沈斌贤. 国防科技大学, 2019(01)
- [3]发汗冷却传热特性及边界层流动规律研究[D]. 肖雪峰. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [4]氢氧发动机超临界燃烧及传热耦合仿真研究[D]. 韩长霖. 中国运载火箭技术研究院, 2019(03)
- [5]碳氢燃料RBCC燃烧室再生冷却流动与换热特性研究[D]. 景婷婷. 西北工业大学, 2018(04)
- [6]超临界压力流体湍流换热实验与数值模拟研究[D]. 王振川. 清华大学, 2018(04)
- [7]高温与超声速条件下单相及相变发汗冷却规律研究[D]. 黄干. 清华大学, 2018(04)
- [8]高温真实气体条件下的磁控热防护机理研究[D]. 李开. 国防科技大学, 2017(02)
- [9]高效率太阳能热推力器一体化设计与性能分析研究[D]. 邢宝玉. 国防科学技术大学, 2017(01)
- [10]层板发汗冷却推力室传热分析[J]. 黄春桃,孙冰. 火箭推进, 2011(01)