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飞船及航天飞机中喷流的数值模拟研究

北京航空航天大学 辅仁网/2017-07-06

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飞船及航天飞机中喷流的数值模拟研究
文献类型学位
作者张智[1]
机构
授予学位硕士
年度2004
学位授予单位北京航空航天大学
语言中文
关键词计算流体力学;喷流;飞船;航天飞机
摘要该文用计算流体力学方法模拟了飞船应急救生中的喷流和航天飞机轨道器反作用控制系统的喷流干扰,并进行了较为系统深入的分析研究.飞船发射升空阶段在大气层内紧急救生时,返回舱与轨道舱分离后轨道舱内相对高压空气形成音速喷流,喷流气体撞击到返回舱外表面产生附加气动力影响返回舱的正常分离过程.计算不同来流条件下的喷流流场并分析返回舱受力后,对分离过程的模拟表明返回舱能安全脱离整流罩而不发生撞击事故.尽管自由来流条件有很大的不同,但是由于轨道舱内外压差始终很大,整流罩内的喷流发展过程没有多大差别,所以返回舱的分离时间、分离姿态基本一致,可以保证分离过程中宇航员安全救生.航天飞机轨道器在飞行动压小、气动面效率低的情况下利用反作用控制系统(RCS)控制飞行姿态,该文用CFD方法计算了大气层内飞行时后置RCS单侧向上喷流和两侧向下喷流两种情况下的喷流干扰流场.向上喷流情况下CFD的计算结果同NASA实验结果吻合得很好.向下喷流流场同无喷流流场的对比分析表明:向下喷流气体撞击到翼根后对机翼上的来流形成干扰,造成机翼上表面向前方和向外侧的分离流动,结果机翼后缘上表面和襟翼上表面压力增大,全机法向力略微降低而俯仰力矩有较显著的增加.



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dc:title:飞船及航天飞机中喷流的数值模拟研究
dc:creator:张智
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media:北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature:北京航空航天大学.2004.
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dc: identifier:ISBN:
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