免费论文摘要：运载运载火箭液体促成剂贮箱增容体例动静处事进程数值仿真

  液体促成剂贮箱增容体例从处事道理上不妨分为电磁阀-孔板和减压器-稳压器两种计划。对前一种计划，动静处事进程接洽重要关心电磁阀翻开/封闭进程中增容气体的瞬变弥补和压力报复个性；而减压器-稳压器计划增容体例中，因为减压器、稳压器阀芯一直居于动平稳状况，其动静处事处事进程接洽更多关心增容体例遏制功效以及体例和体例组件遭到外界扰动时的宁静性。而增容体例本质处事进程中，处事元件在体例中的构造与场所、构造参数、功夫程序以及情况随机振荡城市对体例动静处事进程形成感化，也是接洽中要商量的成分。暂时不管考查本领仍旧现已沿用的数值仿真本领，在接洽之上题目时都有所缺点，所以正文在归纳国表里关系接洽功效的普通上，体例提出了不妨透彻刻画管路震动进程、不妨刻画各别构造和功效的管路元件处事进程的数值建抄袭真体制，并以海内几种运载运载火箭贮箱增容体例动静处事进程仿真接洽为突破点，对增容体例中的典范动静处事进程举行了领会与归纳，开拓了可用来增容体例动静仿真的通用可视化仿真软硬件。 归纳国表里文件，现有促成体例的数值仿真接洽基础都是对准促成体例中的液体管路震动，对贮箱增容体例的处事个性更加是动静个性接洽发展的较少。计划本领上，以求解线性方程或对非线性方程举行线性化求解的显式本领为主，对动静进程的计划功效与精度较低；对一维管路震动的计划网格较为稠密，难以明显地揭穿动静进程更加是瞬变进程的变革机理。所以，正文从Lagrange坐标下贯串介质中流体品质微团受力情景动身，对准流体管路一维震动的特性有理简化获得了创造在Lagrange品质坐标上的可收缩一维非定常震动的守恒方程组。方程组保持了流体状况方程的普遍情势，只经过变换状况方程即可求解各别品种流体的震动进程。对守恒方程组在空间交叉网格上分割创造了一维可收缩管路非定常流场的实足守恒型有限差分模子，模子计划精度较高，且对外能计划守恒性较好；沿用牛顿迭代法和追逐法求解隐式非线性方程组，保护了求解精度的同声对立显式本领有较高的计划功效。推导了各别管路边境前提的处置本领，给出了Lagrange坐标网格与管路场所联系的矫正本领，实行了对本质题目的数值仿真。运用该仿真本领对Riemann题目的数值试验计划截止与领会解符合得很好，证领会该本领对一维管路震动计划的灵验性。 贯串俭朴模子、体积空间模子和元件疏通模子，推导了运载运载火箭增容体例罕见元件（管路三通、阀门、减压器、孔板、稳压器、贮箱、气瓶等）处事进程的仿真模子；在仿真模子的普通上，提出了经过减少减压器、稳压器元件壳体场所坐标模仿外激振荡鼓励的本领。管路元件仿真模子运用Runge-Kutta法求解，并与管路求解沿用一致的功夫步长。给出了决定数值边境前提的普遍规则，管路震动模子与元件处事模子经过该规则调换边境参数，产生一致的增容体例数值仿真体制。 按照增容体例处事气体压力较高情景下的生存如实气体效力的特性，鉴于如实气体状况方程（Beattie-Bridgeman方程）推导了适合一致情势的热力学弥补方程，给出了压力、内能、温度的计划表白式和参数求导表白式；实行了较大温度、压力跨度下气体传输本质的动静计划。 对电磁阀-孔板遏制计划的增容体例起动、封闭的瞬态进程举行了仿真接洽，计划截止揭穿了增容体例在电磁阀起动、封闭进程中气体瞬变弥补进程中压力报复的产生和传递机理，获得了报复进程的压力峰值、压力振动频次及功夫个性等参数。对各别成分下管路压力报复进程举行了仿真接洽，归纳了处事气体本质、电磁阀举措功夫、沿程丢失系数等对压力峰值的感化顺序，在局部参数没辙精确取值的情景下给出了对计划截止的矫正范畴。 对某减压器-稳压器计划增容体例举行了全处事进程动静仿真，刻画了增容体例处事进程中典范参数的变革顺序和重要元件的处事道理，反应了减压器-稳压器增容体例的处事特性；计划截止与考查截止符合较好。在此普通上对外激振荡前提下增容体例处事进程发展了数值仿真接洽，仿真截止中查看到外激振荡前提下减压器会展示啮合振动局面，进而感化处事宁静性。变换大概感化减压器处事宁静性的参数举行仿真，截止表白有外激振荡前提下减少减压器卑劣管路尺寸、减少减压器绷簧刚度、减小减压器阀芯组件品质、减少减压器出口腔面积及减小压力腔面积等办法都能在各别水平上革新减压器处事宁静性；而与无外激振荡前提下各别，减少阀芯组件滑行冲突力及绷簧阻尼系数会使减压器宁静性别变化差。 沿用“鉴于轮循、参数动静的算法模块调整计划”和“算法集成与协调典型”，在此普通上提出了一致的算法模块数值边境接口情势和计划过程。沿用Fortran 95谈话编了写模块化的数值算法步调，运用.NET情况下“鉴于轮循、参数动静的算法调整体例”（AICS）开拓了通用可视化仿真软硬件，经过通用接口授递参数，沿用数据启动办法遏制计划进程，实行了从体例建立模型到数值仿真全进程的可视化操纵功效，为工程本质供给了适用的软硬件东西。 论文华用数值模仿本领对电磁阀-孔板和减压器-稳压器两种计划运载运载火箭液体促成剂贮箱增容体例动静处事进程举行了体例接洽：创造了增容体例处事进程的数学模子与数值仿真体制，对各别增容体例的典范动静进程举行了仿真接洽，而且开拓实行了通用化的数值仿真软硬件。本文华用的数值仿真本领和接洽博得的论断以及所开拓产生的仿真软硬件为运载运载火箭液体促成剂贮箱增容体例的研制处事供给了要害的表面参考和本领普通，也可为其它一致接洽处事所参考模仿。

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