王长辉
- 作品数：64 被引量：202H指数：9
- 供职机构：北京航空航天大学宇航学院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术电气工程兵器科学与技术机械工程更多>>
- 多单元直排塞式喷管发动机性能被引量：2
- 2004年
- 为了了解优化设计的塞式喷管的性能及燃气流动中热力学参数变化对性能的影响 ,对比钟型喷管与塞式喷管的高度特性 ,从曲线坐标下的三维平均雷诺N S方程和Euler方程出发 ,采用LU时间隐式格式、MUSCL空间离散方法 ,发展了模拟塞式喷管三维流场的数值程序 .计算了从喉部圆转方内喷管的性能 ,比较了冻结和变化热力学参数对塞式喷管性能的影响及塞式喷管与相同面积比钟型喷管的高度特性曲线 .
- 王长辉刘宇覃粒子
- 关键词：火箭发动机性能分析塞式喷管热力学参数
- 塞锥截短对塞式喷管性能影响的实验
- 2008年
- 为了研究塞锥截短对塞式喷管性能的影响，对截短率为80％、40％、30％和20％的塞式喷管进行了冷流实验．介绍了实验系统的组成和推力测量方式，得到了不同塞锥截短率的推力系数效率的高度特性曲线．实验结果表明：截短率越小，效率越低，不同截短率的效率差别随着压强比的增加而减小；随着截短率增大，截短率对效率的影响程度逐渐降低．截短率太小，性能损失较大；截短率太大，塞锥的尺寸增大，而性能提高却不明显．通常的取值范围是30％～40％．
- 王一白覃粒子刘宇王长辉
- 关键词：塞式喷管
- 喷管分离流动与侧向载荷定常数值模拟被引量：12
- 2008年
- 利用商业CFD软件,进行了三维、有粘、定常计算,模拟了某液体火箭大面积比喷管地面条件下的分离流动.计算了多个不同入口总压下的工况.其结果预示了该喷管的分离流动在不同入口总压下的激波模态变化,并获得了非对称分离及其造成的侧向载荷的分布情况.计算为进一步相关研究打下了基础.
- 刘亚冰王长辉许晓勇
- 关键词：液体火箭发动机喷管数值模拟
- 单元二维直排塞式喷管冷流实验被引量：1
- 2005年
- 为研究塞式喷管的高度特性和底部特性,采用高压空气为工作介质对单元直排塞式喷管进行实验.研究了底部盖板、底部二次流对性能的影响和塞锥壁面压强分布.实验结果表明:无底部盖板可提高塞式喷管低空性能2%～7%;底部二次流可提高底部压强,减少底部开闭状态转变过程带来的推力突降;底部二次流流量以1%～1.5%为宜,过大将引起喷管性能下降.本实验喷管设计点效率均超过99%,部分实验接近100%,高度补偿效果明显.
- 廖云飞刘宇王长辉
- 关键词：火箭发动机塞式喷管冷流实验
- 双脉冲发动机燃烧室局部烧蚀特性分析被引量：18
- 2011年
- 针对双脉冲发动机第一脉冲燃烧室内绝热层出现局部烧蚀加重现象,对203 mm和120 mm的2种双脉冲发动机内流场特性进行了仿真,分析了面积突扩在其燃烧室内形成的燃气漩涡流动及相关两相流特性,并通过经验公式计算了燃烧室对流换热分布。通过对比计算结果与实验现象,发现壁面烧蚀加重区域与燃气漩涡区位置基本重合;燃气漩涡区内的对流换热系数明显高于燃烧室其他部位,特别是再附着点附近,是造成该区域烧蚀加重的主要因素。此外在推进剂含金属添加剂时,少量较小尺寸的凝相粒子会被卷入燃气回流区,向上游壁面运动,并可能产生沉积。
- 刘亚冰王长辉刘宇
- 关键词：燃烧室内流场烧蚀
- 液体火箭发动机推力室再生冷却流动与传热计算研究被引量：3
- 2022年
- 为了研究液体火箭发动机推力室再生冷却流动与传热的快速仿真方法,建立了推力室再生冷却的准二维模型,对航天飞机主发动机开展了再生冷却流动与传热计算仿真研究,对比分析了再生冷却准二维模型和三维模型的仿真计算结果。研究表明,两种计算模型均可较好地预测推力室燃气及再生冷却剂的流动和传热。三维模型计算精度高,但计算用时较长。计算得到的航天飞机主发动机的燃气侧壁面最高热流密度为162.2MW/m2,最高壁温为1159.7K,冷却剂温升为244.0K,压降为8.5MPa。准二维模型计算结果精度略有降低,但计算时间较三维模型减小了90%。四个参数与三维模型计算结果的差异分别为0.3%,4.4%,8.6%和4.5%,在可接受范围内。本文的准二维模型计算时间短,适用于液体火箭发动机再生冷却结构的方案筛选和优化设计,三维模型计算精度高,适用于设计完成后的校核计算。
- 杨成骁王长辉徐绍桐
- 关键词：液体火箭发动机三维模型数值模拟
- 三维喷管设计被引量：11
- 2005年
- 为了简化设计过程并获得满意的设计性能,以圆转方和圆转矩形喷管为例,对已有的三维喷管型面设计方法进行比较和总结,运用数值方法分析了型面转换起始位置和喷管出口高宽比的确定,提出了一套三维型面的直接生成方法,并给出相应的设计准则。经过实际设计和加工的检验,证明了设计方法的工艺可行性。在能够保证三维喷管的制造工艺条件以及冷却通道布置要求下,型面转换的起始位置可以尽量接近喉部;喷管出口截面的宽边不要超过窄边的1.5倍,应尽量接近于方形。
- 覃粒子王长辉刘宇王一白
- 关键词：火箭发动机数值仿真
- 软隔板双脉冲发动机二级点火延迟试验分析被引量：8
- 2012年
- 在进行软隔板双脉冲发动机的试验研究时发现,二级脉冲出现远远超过指标要求的点火延迟.为了改进这种状况,从点火药量和隔板厚度两方面进行试验研究.结果表明单纯增加点火药量使得隔板破裂太快,能量过早地释放;而单纯增加隔板厚度使得隔板不能按预定位置和方式破裂,影响工作性能.最终结合软隔板双脉冲发动机的工作特点,从两方面同时改进,达到了比较合理的点火延迟.
- 曹熙炜任军学王长辉刘宇
- 关键词：点火延迟点火药量
- 微推力器柱阵列加热室流动和换热特性研究
- 2018年
- 针对丁烷自增压微推力器,设计了微型圆柱阵列结构加热室,通过数值模拟的方法研究了给定加热功率,不同的加热室入口压力下,微柱阵列排列结构对加热室内丁烷气体的流动和换热特性以及微推力器性能的影响。结果表明,微柱阵列的存在明显的提升了加热室换热特性和推力器性能,微柱阵列引起的加热室压力损失很小。相同的排列密度下,采用错排列结构微柱阵列的推力器整体性能更优。微柱阵列的排列密度越大,微推力器加热室换热特性和性能越好。当微柱阵列采用错排列结构时,排列密度增至一定程度后推力器性能不再提升。
- 范匆王长辉曹熙炜
- 关键词：微推力器气体流动换热特性数值模拟
- 微波等离子推力器喷管流动数值模拟被引量：1
- 2004年
- 为了准确把握微波等离子推力器喷管流动的机理与特点,采用冻结流和非平衡流两种模型对其进行了对比数值模拟分析。非平衡流模型考虑了流动过程中的分解反应、电离反应和复合反应,化学动力学模型为4组分、4反应的有限速率化学反应模型,采用二阶精度NND格式数值求解耦合化学反应源项的N S方程组。数值模拟的结果揭示了喷管内的流场结构,反映了喷管内的离解电离状况,得到了推力器的推力和比冲。分析表明,数值方法有效,计算结果合理,具有工程应用价值,能为相关研究提供参考。
- 肖应超汤海滨杨涓毛根旺王长辉
- 关键词：微波等离子推力器喷管数值仿真
