發(fā)布時間：2017-04-12 23:16

  本文關鍵詞：液體火箭推進系統(tǒng)動態(tài)特性仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 本文以液體火箭推進系統(tǒng)為研究對象,根據(jù)模塊化的建模和仿真思想,應用AMESim軟件開發(fā)了發(fā)動機系統(tǒng)各組件的仿真模塊,構建出發(fā)動機系統(tǒng)的通用仿真測試模型,對不同類型的推進系統(tǒng)進行了動態(tài)特性仿真研究。 首先將推進系統(tǒng)劃分為推進劑供應管路、貯箱增壓系統(tǒng)、渦輪泵系統(tǒng)、推力室系統(tǒng)、閥門與自動器等組件,比較系統(tǒng)地建立了包括液體管路、氣體管路、貯箱、離心泵、渦輪、轉子、噴注器、燃燒室、噴管、冷卻夾套、閥門和調節(jié)器等基本模塊的動力學模型。 其次利用AMESim軟件的模型庫和開發(fā)工具,建立了推進系統(tǒng)基本元件的仿真模型,通過對減壓閥、燃氣發(fā)生器、渦輪泵等組件的測試,證明了所建立模型的準確性和有效性。 對液氧貯箱增壓系統(tǒng)進行方案設計,建立了氣瓶貯氣式增壓和汽化自生增壓兩種方案的仿真模型,仿真結果滿足了預定的壓力和流量等指標要求,比較了氦氣、氮氣和空氣的增壓效果,結果表明氦氣的增壓效率最高。 設計了可應用于火箭或衛(wèi)星上的姿軌控發(fā)動機系統(tǒng)的方案,搭建了姿軌控發(fā)動機的分系統(tǒng)和全系統(tǒng)的仿真測試平臺,對整機系統(tǒng)的工作過程進行仿真,結果表明該仿真模型能夠較好地反映發(fā)動機系統(tǒng)包括減壓閥、電磁閥、推力室等各組件的實際工作特性和模擬起動、關機、脈沖響應、水擊等現(xiàn)象。 最后針對過氧化氫/煤油變推力發(fā)動機系統(tǒng),研究了催化床的流阻與床載的關系,利用AMESet開發(fā)了頭部均流充填噴注元件和催化床元件,建立變推力發(fā)動機的仿真模型,對其工作過程開展仿真,得到推進系統(tǒng)在推力調節(jié)過程中的動態(tài)特性。
【關鍵詞】：推進系統(tǒng) AMESim 動態(tài)特性 建模 仿真
【學位授予單位】：國防科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：V434.1
【目錄】：

• 圖目錄8-11
• 表目錄11-12
• 摘要12-13
• ABSTRACT13-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 課題研究的背景及意義14-15
• 1.2 國內外研究工作綜述15-22
• 1.2.1 推進系統(tǒng)的動力學模型研究16-19
• 1.2.2 推進系統(tǒng)動力學模型的數(shù)值計算方法19-20
• 1.2.3 推進系統(tǒng)通用仿真及動態(tài)特性分析20-22
• 1.3 本文主要內容22-23
• 第二章 推進系統(tǒng)基本組件的動力學模型23-44
• 2.1 推進劑供應管路動力學模型23-26
• 2.1.1 液體管路動力學模型23-24
• 2.1.2 氣體管路動力學模型24-26
• 2.2 貯箱增壓系統(tǒng)動力學模型26-29
• 2.2.1 增壓氣體控制體積的熱力學分析27
• 2.2.2 推進劑控制體積的熱力學分析27-28
• 2.2.3 貯箱動力學模型補充分析28-29
• 2.3 渦輪泵系統(tǒng)動力學模型29-34
• 2.3.1 離心泵的動力學模型29-32
• 2.3.2 渦輪的動力學模型32-34
• 2.3.3 轉子的動力學模型34
• 2.4 推力室系統(tǒng)動力學模型34-40
• 2.4.1 噴注器的動力學模型34-35
• 2.4.2 燃燒室的動力學模型35-36
• 2.4.3 噴管中燃氣流動力學模型36-38
• 2.4.4 推力室再生冷卻夾套的動力學模型38-40
• 2.5 閥門和調節(jié)器組件動力學模型40-43
• 2.6 本章小結43-44
• 第三章 推進系統(tǒng)仿真模型的建立44-60
• 3.1 工程系統(tǒng)高級建模與仿真軟件AMESim44-49
• 3.1.1 AMESim軟件的簡介44
• 3.1.2 AMESim軟件的特點44-46
• 3.1.3 AMESim軟件的模型庫46-47
• 3.1.4 AMESim的仿真模塊開發(fā)47-49
• 3.2 推進系統(tǒng)基本元件的仿真模型49-52
• 3.2.1 推進劑的仿真模型49
• 3.2.2 管路系統(tǒng)元件的仿真模型49-50
• 3.2.3 貯箱系統(tǒng)元件的仿真模型50-51
• 3.2.4 推力室系統(tǒng)元件的仿真模型51
• 3.2.5 渦輪泵系統(tǒng)元件的仿真模型51-52
• 3.2.6 閥門和調節(jié)器組件的仿真模型52
• 3.3 AMESim的應用舉例分析52-59
• 3.3.1 卸荷式氣動減壓閥的建模與仿真52-55
• 3.3.2 泵壓式循環(huán)系統(tǒng)部件的建模與仿真55-59
• 3.4 本章小結59-60
• 第四章 貯箱增壓系統(tǒng)的建模與仿真分析60-69
• 4.1 貯箱增壓系統(tǒng)的方案60-61
• 4.2 增壓系統(tǒng)的數(shù)學模型61-62
• 4.3 增壓系統(tǒng)仿真模型的建立62-63
• 4.4 仿真與結果分析63-68
• 4.4.1 參數(shù)設置與要求63-64
• 4.4.2 氣瓶貯氣增壓的仿真結果及分析64-66
• 4.4.3 汽化自生增壓的仿真結果及分析66-68
• 4.5 本章小結68-69
• 第五章 空間推進系統(tǒng)的建模與仿真分析69-76
• 5.1 空間推進系統(tǒng)的設計方案69-71
• 5.2 空間推進系統(tǒng)的仿真模型的建立71-72
• 5.3 空間推進系統(tǒng)的動態(tài)特性仿真分析72-75
• 5.4 本章小結75-76
• 第六章 可變推力發(fā)動機系統(tǒng)的建模與仿真分析76-89
• 6.1 變推力發(fā)動機系統(tǒng)的設計方案76-78
• 6.2 過氧化氫催化分解動力學模型78-80
• 6.3 發(fā)動機系統(tǒng)的仿真模型的建立80-81
• 6.4 仿真結果及分析81-87
• 6.5 本章小結87-89
• 結束語89-90
• 致謝90-91
• 參考文獻91-96
• 作者在學期間取得的學術成果96

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 李錦江;;一種低溫發(fā)動機系統(tǒng)動態(tài)仿真的快捷方法[J];導彈與航天運載技術;2012年01期

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3 張雪梅;朱佳春;;動力系統(tǒng)大氣墊容積啟動充填仿真及試驗研究[J];火箭推進;2012年06期

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張路;變軌動力系統(tǒng)動態(tài)特性仿真與分析[D];國防科學技術大學;2010年

2 王程勇;RT-FLEX60C共軌燃油系統(tǒng)噴油性能仿真研究[D];哈爾濱工程大學;2011年

3 王文斌;液體火箭增壓輸送系統(tǒng)動態(tài)特性仿真與分析[D];國防科學技術大學;2009年

  本文關鍵詞：液體火箭推進系統(tǒng)動態(tài)特性仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：302286