江晓瑞 作品数:11 被引量:19 H指数:3 供职机构: 内蒙古工业大学理学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 自动化与计算机技术 兵器科学与技术 金属学及工艺 更多>>
高空模拟试车台扩压器数值计算 被引量:1 2013年 利用FLUENT软件对固体火箭发动机被动引射高空模拟试车系统中的扩压器进行数值计算。计算了含与不含凝相颗粒两种情况下的流场结构,并对两种情况下的流场进行了对比分析,探讨了高模试车台扩压器的影响因素。结果表明:扩压器中存在复杂的激波结构,加入粒子后,流场的速度相对降低,同时颗粒与激波的相互作用在局部改变了激波原有的分布;小粒径颗粒随流性好,分布范围广,大粒径颗粒随流性差,主要分布在轴线附近。 江晓瑞 崔立堃 李卓关键词:固体火箭发动机 扩压器 水下点火固体火箭发动机两相流流场数值分析 被引量:6 2018年 利用FLUENT软件,使用湍流模型和VOF(volume of fluid)模型对水下点火固体火箭发动机的气液两相流场进行数值分析,对点火初期喷管中燃气的流动过程和燃气泡的发展过程进行了仿真,数值模拟了固体火箭发动机尾流场燃气密度、压力和温度的分布规律。研究表明:点火初期,喷管内流场将有一个完整激波建立的过程,除此之后的喷管尾流区域,由于气体受到压力扰动的影响,激波结构被破坏,没有形成连续的膨胀—压缩波;射流过程中燃气泡头部一直保持较大直径,中部燃气通道存在随轴向周期性的膨胀-压缩现象;喷管尾流区,各流动参数出现不同程度的振荡现象:喷管出口燃气密度受外界水的压缩及传质传热的影响,出现峰值后逐渐稳定;喷管出口燃气总压由于受水环境的急剧压缩,在喷管出口附近形成一个高压区;喷管出口燃气温度经三次周期变化后,温度逐渐降至1 750K以内。 乌岳 李卓 江晓瑞关键词:固体火箭发动机 气液两相流 尾流场 车载SCR系统控制器跌落试验仿真 2016年 用LS-DYNA软件对车载SCR系统控制器进行了跌落仿真,对其在不同跌落姿态下的动态响应进行了对比分析,研究在跌落过程中的应力、变形状态,为控制器的设计安装提供参考。 江晓瑞 王硕 王志宏 李晓宇高空模拟试车台扩压器两相流数值模拟 被引量:3 2013年 利用组元输运模型和颗粒轨道模型,对某型号固体火箭发动机高模试车台扩压器内的两相流进行数值计算,分析了扩压器稳定工作时的内流场结构,探讨了燃烧产物中凝相颗粒Al2O3及其粒径大小对流场的影响。计算结果表明,在扩压器中形成了复杂的激波串,气流通过激波减速增压,为了达到最大的压力恢复,应保证扩压器有一定的长径比;加入粒子后,流场的速度相对降低,颗粒与激波的相互作用在局部改变了激波原有的分布,粒子集中的区域燃气流速较低、温度较高;不同粒径的Al2O3粒子扩散速度不同,分布范围差别较大,造成扩压器内速度、温度、压强的分布有较大区别;扩压器壁面的最高温度基本与粒径大小无关,都在3 200 K左右。 崔立堃 江晓瑞 李卓关键词:固体火箭发动机 高空模拟试车台 扩压器 两相流 数值模拟 丁羟推进剂药浆固化过程中触变性转变规律研究 2020年 为研究固化反应对丁羟推进剂药浆触变性的影响,对丁羟推进剂药浆在固化反应过程中触变性转变规律进行了实验研究和理论分析。结果表明,推进剂药浆的触变性受到固化时间和剪切速率两个因素的显著影响:剪切速率增高会促使药浆呈现触变性;固化时间增长会促使药浆呈现反触变性。药浆触变性转变的剪切速率为0.2s-1~0.5s-1,剪切速率小于此范围时完全呈现反触变性;大于此范围时药浆完全呈现触变性。当剪切速率进入转变区间后,会先从低固化时间处由反触变性转变为触变性,随着固化时间的增长触变性消失,反触变性再次出现。剪切速率越高反触变性重新出现所需固化时间越长,超出转变区间后反触变性不再出现,药浆完全呈现触变性。 江晓瑞 李卓 鲁荣 高波关键词:复合推进剂 流变学 触变性 剪切速率 丁羟推进剂花板浇注过程数值仿真 被引量:1 2020年 为研究丁羟推进剂浇注过程中流场结构,使用改进后的Herschel-Bulkley黏度模型对药浆花板浇注过程进行了数值模拟,并与实验数据进行了对比。结果显示:在通过花板孔后药浆会发生汇流,汇流后的药浆在重力作用下在发动机壳体内堆积,堆积表面呈现不规则的凹凸状,但在重力作用下,药浆会逐渐流平并填满空腔,未形成空洞。被花板分割的药条一部分汇聚后沿翼片间凹槽向下流动,一部分直接向下流动,流动过程中出现拉伸断裂的现象。浇注所需总时间为104 min,浇注药浆总质量为160.3 kg,平均质量流率为5.4 g·(hole·min)^-1,仿真计算值与实测值误差分别为8.65%、2.06%和5.93%。 江晓瑞 李卓 鲁荣 黄大辉关键词:丁羟推进剂 浇注 数值仿真 基于Ansys-Workbench EPKM点火过程流固耦合仿真分析 被引量:1 2022年 利用Ansys-Workbench,通过对其Fluent流体计算模块进行编程嵌入,加入温度和压强点火判据来控制药柱内表面燃气的生成和燃面的扩展,并通过其Mechanical APDL(ANSYS Parametric Design Language)固体计算模块,以EPKM(LM-2E Perigee Kick Motor)型固体火箭发动机为算例,对点火过程中发动机内流场及结构场的变化情况进行了仿真分析。计算结果表明,点火燃气喷入燃烧室后形成的复杂的多个涡流会逐渐进行融合,在燃烧室管型药柱段及各个翼槽内各形成一个稳定且相对较大的涡流,直到喷管堵盖打开,该流动状态不再发生变化;翼槽内不论燃气的流动还是燃面的扩展,都是沿着翼槽前缘向着底部和后缘的方向;药柱在喷管堵盖打开前,尾部所受到的应力及其变形量大于头部,喷管堵盖打开后,头部翼槽侧面的变形量较大,药柱整个内表面受力比较均匀,沿径向逐渐降低,应变最大值满足药柱结构完整性要求。 刘迎宾 李卓 江晓瑞关键词:固体火箭发动机 点火过程 流固耦合 固体火箭发动机水下点火两相流流场瞬态数值分析 被引量:2 2017年 用FLUENT软件,使用VOF模型对固体火箭发动机水下点火过程的气液两相流场进行了瞬态数值求解,对燃气泡的发展过程、喷管中燃气的流动过程等进行了分析,并与发动机在大气中工作时的流场结构进行了比较。研究表明燃气通道存在周期性的径缩现象,燃气激波结构被压力震荡破坏,与在大气中工作时的流场结构存在较为明显的差距。 郭东升 江晓瑞 陈欣欣 李世强关键词:气液两相流 固体火箭发动机 固体火箭发动机高空模拟试验的流场仿真 被引量:2 2017年 针对固体火箭发动机被动引射式高模试验,在发动机点火及熄火过程中存在的回火,给发动机喷管及对布置在高空舱内的测试装置和线路构成了严重威胁的问题。利用Navier-Stokes方程(N-S)和Spalart-Allmaras模型对发动机被动引射高空模拟试车全程进行流场瞬态仿真:对试验过程中发动机建压、稳压、减压及高空舱补气等阶段的流场结构进行仿真,同时对扩压器及高空舱内的流场进行仿真,分析高模试验各阶段的流场结构。结果显示:测点的实测数据与仿真曲线大致重合,只在补气的最初阶段略有差别,实测数据与仿真数据的整体吻合度较高。建压和减压过程,应采取绝热措施防止高温燃气对发动机,特别是喷管和后封头处破环,此外应对喷管外形面进行合理设计,以控制回火气体的分离点,有利于减小回火造成的影响。稳压段高空舱内流场结构稳定,不会对发动机造成影响。 贾冬义 李卓 江晓瑞关键词:固体火箭发动机 数值仿真 导弹弹射气体冲击载荷实验与仿真研究 被引量:1 2020年 设计一套模拟发射筒内建压过程的装置,使之能够模拟不同建压速度、不同终值压强时的发射筒内建压过程,进而对导弹弹射过程中导弹尾罩和其他结构受到的气体冲击载荷进行地面冷实验。分别对四种不同初始条件下的建压过程进行了实验,并对一种情况进行了数值模拟仿真。结果显示,实验设备通过调节柱塞两侧初始压力差和高压气缸初始压力,可以实现对不同建压速率、不同终值压强的模拟;在建压过程中模拟发射筒内存在明显涡流,尾罩中间部位受压更大,变形时间相较于升压时间存在明显滞后。 江晓瑞 李卓 钱程远 黄大辉关键词:弹射 发射筒 冲击载荷 数值仿真