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Simulación Numérica del Flujo de Gas Acoplado con la Regresión de Superficie en Combustión Basada en el Método de Frontera Inmersa y el Método de Desplazamiento de Caras

Autores: Su, Dongjian; Lin, Qingyu; Wang, Hao; Tao, Ruyi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Simulación Numérica del Flujo de Gas Acoplado con la Regresión de Superficie en Combustión Basada en el Método de Frontera Inmersa y el Método de Desplazamiento de Caras


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Flujo de gas
Regresión de la superficie de combustión del propulsor
Motor de cohete sólido
Combustión no estacionaria
Método de frontera inmersa
Método de desplazamiento de cara

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La acción de acoplamiento del flujo de gas con la regresión de la superficie de combustión del propelente es el proceso crítico en el motor de cohete sólido (SRM), que tiene un efecto importante en la combustión inestable, la combustión erosiva, la combustión dinámica y la fluctuación de presión de los propelentes. Se utiliza el método de frontera inmersa (IBM) para tratar la frontera dinámica del campo de flujo causada por la regresión de la superficie de combustión, y se aplica el método de desplazamiento de cara (FOM) para rastrear la regresión de la superficie de combustión. La combinación de estos dos métodos puede realizar la simulación de acoplamiento del flujo de gas y la regresión de la superficie de combustión. En este documento, se presenta el modelo matemático del método de frontera inmersa para todos los límites del campo de flujo y el método de acoplamiento del flujo de gas con la regresión de la superficie de combustión del propelente. También se proporciona el método de implementación del método de frontera inmersa para todas las condiciones de frontera en el campo de flujo no viscoso. Se simulan los campos de flujo internos del motor con el propelente de ranura en el extremo y el propelente de combustión en el extremo, así como otro motor con el propelente cilíndrico perforado, considerando la combustión erosiva. Los resultados numéricos muestran que el IBM, combinado con el FOM, ha realizado efectivamente la simulación del flujo de gas acoplado con la regresión de la superficie de combustión.

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