Estudio sobre el algoritmo de regresión de superficie de combustión bajo combustión erosiva basado en imágenes CT del grano del motor cohete sólido
Autores: Liu, Shun; Lu, Hongyi; Zhang, Bin; Yang, Yucheng; Sang, Doudou
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estudio sobre el algoritmo de regresión de superficie de combustión bajo combustión erosiva basado en imágenes CT del grano del motor cohete sólido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Presencia
Quemadura erosiva
Motor de cohete sólido
Simulación
Eficiencia computacional
Oscilación numérica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La presencia del efecto de combustión erosiva durante el funcionamiento de un motor de cohete sólido (SRM) es uno de los factores más importantes que afectan el correcto funcionamiento del motor. Para resolver los efectos del proceso operativo del motor bajo combustión erosiva, se propone un algoritmo de síntesis basado en las imágenes CT reales que combina el método de Level-set (LS) con el método de función de distancia mínima (MDF) para la simulación de la regresión de la superficie de combustión del grano bajo combustión erosiva. La ecuación de control de Hamilton-Jacobi se puede resolver exactamente para la forma discreta de LS. Para mejorar la eficiencia computacional del método LS, se inicializa el campo de distancia mínima y solo se ajusta la cuadrícula de distorsión durante la reinicialización. El método de Runge-Kutta de tercer orden TVD se utiliza para resolver el problema de oscilación numérica y mejorar la precisión del cálculo. Los experimentos simulan el proceso de combustión del grano parcial NAWC No. 6 bajo combustión erosiva, lo que puede proporcionar la base principal para el diseño de rendimiento de propelente sólido. Los resultados experimentales muestran que el método tiene buena aplicabilidad a granos complejos tridimensionales. Puede realizar la simulación de granos bajo combustión erosiva y su precisión de cálculo es alta.
Descripción
La presencia del efecto de combustión erosiva durante el funcionamiento de un motor de cohete sólido (SRM) es uno de los factores más importantes que afectan el correcto funcionamiento del motor. Para resolver los efectos del proceso operativo del motor bajo combustión erosiva, se propone un algoritmo de síntesis basado en las imágenes CT reales que combina el método de Level-set (LS) con el método de función de distancia mínima (MDF) para la simulación de la regresión de la superficie de combustión del grano bajo combustión erosiva. La ecuación de control de Hamilton-Jacobi se puede resolver exactamente para la forma discreta de LS. Para mejorar la eficiencia computacional del método LS, se inicializa el campo de distancia mínima y solo se ajusta la cuadrícula de distorsión durante la reinicialización. El método de Runge-Kutta de tercer orden TVD se utiliza para resolver el problema de oscilación numérica y mejorar la precisión del cálculo. Los experimentos simulan el proceso de combustión del grano parcial NAWC No. 6 bajo combustión erosiva, lo que puede proporcionar la base principal para el diseño de rendimiento de propelente sólido. Los resultados experimentales muestran que el método tiene buena aplicabilidad a granos complejos tridimensionales. Puede realizar la simulación de granos bajo combustión erosiva y su precisión de cálculo es alta.