本文主要對有限體積法Roe格式、AUSM+格式與迎風(fēng)型NND格式進行了研究,編寫了包含三種計算格式的燃?xì)饬鲌鯟語言計算程序,并通過實際算例對比分析了三種計算格式的特性。根據(jù)有限體積法求解方式的需要,選擇生成分塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,按照計算域分塊、格點網(wǎng)格生成、格心網(wǎng)格生成、網(wǎng)格拼接的順序編寫了網(wǎng)格生成程序,完成了流場計算前處理工作。在求解器程序編寫過程中,根據(jù)計算條件與需求選擇合理的解算方法,并采用模塊化的編程思路,將各類解算方法作為程序的不同模塊。空間離散格式選擇Roe格式、AUSM+格式與迎風(fēng)型NND格式三種格式,同時采用二階MUSCL重構(gòu)提高格式空間精度,黏性通量處理采用中心差分格式,時間離散格式采用三階顯式Runge-Kutta法,邊界條件處理主要通過虛網(wǎng)格統(tǒng)一處理,湍流模型則選擇標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型。采用編寫完成的流場計算程序?qū)嶋H流場算例進行數(shù)值模擬。通過計算前臺階激波反射流場算例并與文獻結(jié)果對比,完成了計算程序的校驗。之后完成了噴管內(nèi)流場算例、自由噴流流場算例與燃?xì)鈬娏鳑_擊斜板流場算例的數(shù)值模擬,比較分析了三種算法的差異。三種計算格式都能夠正確模擬燃?xì)饬鲌龅牧鲃犹匦?具有較強的激波捕捉能... 

【文章來源】：中國運載火箭技術(shù)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 發(fā)射燃?xì)鈩恿W(xué)數(shù)值預(yù)示研究進展
    1.3 發(fā)射燃?xì)鈩恿W(xué)數(shù)值算法研究進展
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
2 算法基礎(chǔ)理論
    2.1 控制方程及離散形式
        2.1.1 笛卡爾坐標(biāo)系下積分形式守恒型N-S方程
        2.1.2 有限體積法N-S方程的離散形式
    2.2 Roe格式
    2.3 AUSM+格式
    2.4 NND格式
    2.5 三種計算格式對比
    2.6 本章小結(jié)
3 算法程序?qū)崿F(xiàn)
    3.1 網(wǎng)格生成模塊
        3.1.1 網(wǎng)格生成方法概述
        3.1.2 分塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成方法
    3.2 空間離散模塊
        3.2.1 二階MUSCL重構(gòu)
        3.2.2 空間格式解算
        3.2.3 黏性通量解算
    3.3 時間推進模塊
        3.3.1 顯式Runge-Kutta法
        3.3.2 當(dāng)?shù)貢r間步長
    3.4 邊界條件處理模塊
        3.4.1 虛網(wǎng)格技術(shù)
        3.4.2 遠(yuǎn)場邊界條件
        3.4.3 壁面邊界條件
        3.4.4 其他邊界條件
    3.5 湍流模型模塊
        3.5.1 雷諾時均方程
        3.5.2 標(biāo)準(zhǔn)k?ε模型
    3.6 算法程序結(jié)構(gòu)
        3.6.1 結(jié)構(gòu)體設(shè)計
        3.6.2 程序模塊化設(shè)計
    3.7 本章小結(jié)
4 算例分析
    4.1 前臺階激波反射流場模擬
        4.1.1 計算模型
        4.1.2 計算結(jié)果分析
        4.1.3 計算結(jié)果驗證
    4.2 噴管內(nèi)流場模擬
        4.2.1 計算模型
        4.2.2 噴管對稱面計算結(jié)果對比
        4.2.3 沿噴管徑向計算結(jié)果對比
        4.2.4 計算結(jié)果驗證
    4.3 噴管自由噴流流場模擬
        4.3.1 計算模型
        4.3.2 對稱面計算結(jié)果對比
        4.3.3 沿噴管軸向計算結(jié)果對比
    4.4 燃?xì)鈬娏鳑_擊斜板流場模擬
        4.4.1 計算模型
        4.4.2 對稱面計算結(jié)果對比
        4.4.3 計算結(jié)果的驗證
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]固體發(fā)動機燃?xì)馍淞鲗Πl(fā)射平臺沖擊效應(yīng)研究[J]. 馬艷麗,姜毅,郝繼光,趙剛練.  固體火箭技術(shù). 2010(04)
[2]固體火箭發(fā)動機尾部燃?xì)饬鲗χ車h(huán)境影響的CFD分析及研究[J]. 蘭海,李頂根,牛巍,曹晶.  固體力學(xué)學(xué)報. 2008(S1)
[3]同心筒發(fā)射裝置導(dǎo)彈燃?xì)饬鳠嵝?yīng)數(shù)值模擬[J]. 藺翠郎,畢世華.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2008(03)
[4]雙面導(dǎo)流器排導(dǎo)規(guī)律研究[J]. 陳勁松,林禹.  導(dǎo)彈與航天運載技術(shù). 2006(02)
[5]采用NND方法計算三維噴管氣流場[J]. 程用勝,劉樺,薛雷平.  力學(xué)季刊. 2005(04)
[6]固體火箭燃?xì)馍淞鹘鼒鲂纬膳c發(fā)展的數(shù)值模擬[J]. 李軍,曹從詠,徐強.  推進技術(shù). 2003(05)
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[10]NND格式的推廣及在粘流計算中的應(yīng)用[J]. 鄧小剛,張涵信.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 1994(02)

碩士論文
[1]垂直發(fā)射裝置內(nèi)流場數(shù)值模擬[D]. 許羚.哈爾濱工程大學(xué) 2007



本文編號：3635034