确定性颗粒轨道模型在流化床模拟中的研究进展 被引量：11

1

作者 欧阳洁 李静海 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1581-1592,共12页

随着计算机硬件的发展 ,基于颗粒尺度模拟稠密气固两相流的颗粒轨道模型发展很快 .本文回顾了目前流化床模拟中确定性颗粒轨道模型的研究状况 ,概述了处理颗粒碰撞的硬球模型、软球模型以及DSMC方法在国内外流化床模拟中的研究成果 ,评... 随着计算机硬件的发展 ,基于颗粒尺度模拟稠密气固两相流的颗粒轨道模型发展很快 .本文回顾了目前流化床模拟中确定性颗粒轨道模型的研究状况 ,概述了处理颗粒碰撞的硬球模型、软球模型以及DSMC方法在国内外流化床模拟中的研究成果 ,评述了颗粒间相互作用处理方法的优缺点以及适用的系统等 ,指出了确定性颗粒轨道模型发展亟待解决的问题 ,展望了确定性颗粒轨道模型未来的发展趋势 . 展开更多

关键词 两相流 模拟 流化床 多尺度 颗粒轨道模型 硬球模型 软球模型 DSMC 方法

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颗粒轨道模型对粉煤湍流燃烧计算结果影响的研究 被引量：7

2

作者 刘明侯 陈义良 易蔚卿 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 1999年第1期14-20,共7页

本文对炉内粉煤两相湍流燃烧过程作数值模拟，着重研究了不同颗粒轨道模型对数值模拟结果的影响。研究结果表明，随机轨道模型能较好地模拟粉煤的运动规律，并得到较好的计算结果。

关键词 粉煤燃烧 颗粒轨道模型 数值模拟 湍流燃烧

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气固两相流中颗粒轨道运动方程的一组分析解 被引量：10

3

作者 张健 周力行 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 2000年第3期226-229,共4页

在气固两相流场的单元体内建立了描述颗粒沿轨道运动的控制方程。针对不同 Reynolds数范围内的气体-颗粒阻力系数表达式 ,导出了颗粒运动方程的一组分析解。在采用颗粒轨道或随机轨道模型时 ,它们可用于计算流场网格单元控制体或湍流随... 在气固两相流场的单元体内建立了描述颗粒沿轨道运动的控制方程。针对不同 Reynolds数范围内的气体-颗粒阻力系数表达式 ,导出了颗粒运动方程的一组分析解。在采用颗粒轨道或随机轨道模型时 ,它们可用于计算流场网格单元控制体或湍流随机涡团内颗粒运动的速度和轨迹。 展开更多

关键词 气固两相流 颗粒轨道模型 颗粒运动方程

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用双流体颗粒-壁面碰撞模型模拟混合层流动 被引量：1

4

作者 张夏 周力行 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期249-254,共6页

将考虑壁面粗糙度的双流体颗粒-壁面碰撞模型加入到二阶矩两相湍流模型中,模拟了平面混合层两相流动。结果表明,考虑壁面粗糙度的模型的模拟结果与不考虑的结果相比,给出的纵向平均速度更小、纵向脉动速度更大,与实验值更接近。对于大颗... 将考虑壁面粗糙度的双流体颗粒-壁面碰撞模型加入到二阶矩两相湍流模型中,模拟了平面混合层两相流动。结果表明,考虑壁面粗糙度的模型的模拟结果与不考虑的结果相比,给出的纵向平均速度更小、纵向脉动速度更大,与实验值更接近。对于大颗粒,这种影响尤其明显。这些趋势与颗粒轨道模型的模拟结果定性上一致。这表明,窄通道内大颗粒和壁面的碰撞对颗粒流动特性有更显著的影响。 展开更多

关键词 混合层流动 壁面 双流体 碰撞模型 脉动速度 两相湍流 颗粒轨道模型 动特性 粗糙度 大颗粒

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五种颗粒平均直径计算方法模拟研究 被引量：2

5

作者 刘仔 李艳臣 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期145-148,共4页

为了确定更加合理的颗粒平均直径计算方法,文中分别模拟研究了多尺寸分布与单尺寸分布的发动机内流场与性能参数的差异。采用高雷诺数条件下的k-ε湍流模型与颗粒轨道模型进行数值模拟。模拟结果表明,5种颗粒平均直径计算方法得到的单... 为了确定更加合理的颗粒平均直径计算方法,文中分别模拟研究了多尺寸分布与单尺寸分布的发动机内流场与性能参数的差异。采用高雷诺数条件下的k-ε湍流模型与颗粒轨道模型进行数值模拟。模拟结果表明,5种颗粒平均直径计算方法得到的单尺寸分布的计算结果与多尺寸分布的计算结果均存在偏差。采用质量平均法与体积表面积平均法求解颗粒平均直径较好,而线性平均法不宜采用。 展开更多

关键词 颗粒轨道模型 质量平均法 体积表面积平均法 线性平均法

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旋风分离器内颗粒浓度场的数值模拟 被引量：27

6

作者 宋健斐 魏耀东 时铭显 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期90-94,104,共6页

采用改进的雷诺应力模型和颗粒随机轨道模型对旋风分离器全空间内颗粒浓度分布进行了数值模拟。结果表明,旋风分离器分离空间的浓度场沿径向可划分为中心的颗粒逃逸区、边壁的颗粒捕集区和中间的颗粒分离区。颗粒捕集区的颗粒在器壁表... 采用改进的雷诺应力模型和颗粒随机轨道模型对旋风分离器全空间内颗粒浓度分布进行了数值模拟。结果表明,旋风分离器分离空间的浓度场沿径向可划分为中心的颗粒逃逸区、边壁的颗粒捕集区和中间的颗粒分离区。颗粒捕集区的颗粒在器壁表面形成高浓度的灰带螺旋下行,灰带以一定的频率上下波动;颗粒分离区浓度分布均匀,颗粒处于被分离状态;颗粒逃逸区的颗粒浓度很低,颗粒螺旋上升逃逸。旋风分离器的浓度场沿轴向分布比较复杂,在环形空间的上部和灰斗的上部存在顶灰环,浓度分布具有显著的非轴对称性,在升气管入口下方0.25倍筒体直径(Φ)范围内存在短路流造成的高浓度区,在排尘口处存在旋转气流摆动造成的颗粒返混高浓度区。模拟结果与实验数据吻合较好。 展开更多

关键词 旋风分离器 颗粒浓度 灰带 颗粒随机轨道模型 改进的雷诺应力模型

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一种新的模拟固体火箭发动机射流铝颗粒燃烧的方法 被引量：1

7

作者 靳瑞斌 向红军 《火箭推进》 CAS 2010年第6期25-29,共5页

在总结以往火箭射流数值模拟的基础上,采用多组分有限速率化学反应模型模拟气体在喷管后的复燃,并引入拉格朗日颗粒轨道模型来模拟由Al和Al_2O_3组成的混合颗粒。通过快速欧拉模型得到Al_2O_3烟尘的速度场,然后通过质量、动量、能量源... 在总结以往火箭射流数值模拟的基础上,采用多组分有限速率化学反应模型模拟气体在喷管后的复燃,并引入拉格朗日颗粒轨道模型来模拟由Al和Al_2O_3组成的混合颗粒。通过快速欧拉模型得到Al_2O_3烟尘的速度场,然后通过质量、动量、能量源项将气体相、颗粒相和烟尘相三者联立耦合计算来模拟铝颗粒的燃烧和燃烧产生的烟尘颗粒对整个射流结构的影响,为以后更准确地计算射流红外辐射特性提供了理论工具。 展开更多

关键词 射流数值模拟 固体火箭发动机 颗粒燃烧 方法 SRM NUMERICAL simulation method of 烟尘颗粒 颗粒轨道模型 红外辐射特性 有限速率 射流结构 气体 耦合计算 欧拉模型 模型模拟 理论工具 拉格朗日 混合颗粒 化学反应

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旋流燃烧室内气体-颗粒两相湍流流动的数值模拟 被引量：4

8

作者 尚庆 张健 周力行 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1434-1440,共7页

综合应用代数Reynolds应力模型和流体相脉动速度大小和方向均具有随机性的颗粒相随机轨道模型 ,对旋流燃烧室内有直流射流与旋转射流相互作用的气 固两相湍流流动进行了数值模拟 .得到的气相轴向与切向速度和轴向脉动速度均方根值分布... 综合应用代数Reynolds应力模型和流体相脉动速度大小和方向均具有随机性的颗粒相随机轨道模型 ,对旋流燃烧室内有直流射流与旋转射流相互作用的气 固两相湍流流动进行了数值模拟 .得到的气相轴向与切向速度和轴向脉动速度均方根值分布以及颗粒相轴向总质量流通量和轴向与切向速度分布与实验基本相符合 ,并比对气相湍流采用k ε模型的相应计算结果有较明显的改进 . 展开更多

关键词 气-固两相湍流流动 旋流燃烧室 数值模拟 颗粒随机轨道模型

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《颗粒流体复杂系统的多尺度模拟》介绍

9

《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期2085-2085,共1页

本书概述了颗粒流体系统的基本概念以及颗粒流体系统模拟的基础知识，阐述了颗粒流体系统的复杂性及其多尺度结构，总结了作者多年来在颗粒流体复杂系统多尺度模拟方面的工作，展望了颗粒流体系统多尺度模拟研究的发展趋势。详细介绍了... 本书概述了颗粒流体系统的基本概念以及颗粒流体系统模拟的基础知识，阐述了颗粒流体系统的复杂性及其多尺度结构，总结了作者多年来在颗粒流体复杂系统多尺度模拟方面的工作，展望了颗粒流体系统多尺度模拟研究的发展趋势。详细介绍了颗粒流体系统多尺度模拟的能量最小多尺度模型、双流体模型、确定性颗粒轨道模型以及拟颗粒模拟的基本原理、基本方法和相应的数值计算技术，并给出了上述多尺度模拟方法在工业应用中的一些成果。 展开更多

关键词 颗粒流体系统 多尺度结构 系统模拟 复杂系统 能量最小多尺度模型 颗粒轨道模型 数值计算技术 双流体模型 基础知识 发展趋势

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硼粒子直径对点火位置及燃烧效率的影响研究 被引量：16

10

作者 霍东兴 陈林泉 +1 位作者 刘霓生 叶定友 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期272-275,共4页

采用颗粒轨道模型对非壅塞固冲发动机补燃室内不同直径硼粒子的点火及燃烧进行了数值模拟。其中,气相反应简化为一种等效气体的燃烧,硼粒子与O2的燃烧反应模型采用涡耗散模型。硼粒子的点火过程采用King模型,燃烧过程采用化学动力学控... 采用颗粒轨道模型对非壅塞固冲发动机补燃室内不同直径硼粒子的点火及燃烧进行了数值模拟。其中,气相反应简化为一种等效气体的燃烧,硼粒子与O2的燃烧反应模型采用涡耗散模型。硼粒子的点火过程采用King模型,燃烧过程采用化学动力学控制的燃烧模型。结果表明,直径较小的硼粒子能够在补燃室头部点火,且能随气流旋转,驻留时间较长,燃烧较为充分,直径较大的硼粒子与此相反。 展开更多

关键词 补燃室 粒子直径 点火 化学动力学 燃烧效率 发动机 数值模拟 燃烧反应 颗粒轨道模型 耗散

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催化裂化沉降器内液滴运动规律的数值模拟研究 被引量：10

11

作者 蓝兴英 徐春明 +1 位作者 王荷蕾 高金森 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期423-428,共6页

催化裂化沉降器结焦将导致非计划停工,严重影响催化裂化装置的长周期运行。首先求取了单位时间沉降器内冷凝的油浆液滴的质量,然后利用颗粒轨道模型对液滴的运动轨迹进行模拟计算,得到液滴的停留时间、运动轨迹和分布区域。模拟计算结... 催化裂化沉降器结焦将导致非计划停工,严重影响催化裂化装置的长周期运行。首先求取了单位时间沉降器内冷凝的油浆液滴的质量,然后利用颗粒轨道模型对液滴的运动轨迹进行模拟计算,得到液滴的停留时间、运动轨迹和分布区域。模拟计算结果表明,液滴在沉降器内的运动具有很强的随机性,不同大小的油浆液滴的停留时间不同,但大部分的液滴粘附在沉降器内壁和旋风分离器外壁上,进而缩合结焦。加强沉降器的保温可减少油气重组分的冷凝,采用“高温汽提”和“化学汽提”可减少进入沉降器的油气重组分的量,从而减少沉降器结焦。 展开更多

关键词 沉降器 结焦 液滴 颗粒轨道模型 运动轨迹

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双脉冲发动机内流场研究 被引量：22

12

作者 朱卫兵 张永飞 +1 位作者 陈宏 孙润鹏 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期114-118,共5页

为研究级间孔对双脉冲固体火箭发动机性能影响,文中采用k-ε模型、SIMPLE算法和PISO算法,对带级间孔的双脉冲固体火箭发动机内流场进行了数值模拟。计算分析得级间孔直径与第一燃烧室直径之比(di/D)的合理值为1/3到1/2,以及颗粒相在第... 为研究级间孔对双脉冲固体火箭发动机性能影响,文中采用k-ε模型、SIMPLE算法和PISO算法,对带级间孔的双脉冲固体火箭发动机内流场进行了数值模拟。计算分析得级间孔直径与第一燃烧室直径之比(di/D)的合理值为1/3到1/2,以及颗粒相在第一燃烧室内的分布特点与颗粒对级间隔板的冲蚀情况。 展开更多

关键词 双脉冲固体火箭发动机 内流场 级间孔 两相流 颗粒轨道模型

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固体火箭发动机长尾喷管三维两相流动数值模拟 被引量：5

13

作者 宋亚飞 高峰 +1 位作者 张志峰 王建辉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期133-136,共4页

运用颗粒轨道模型对固体火箭发动机长尾喷管内流场两相流进行了数值模拟,通过与纯气相流场的对比研究了粒子相对喷管流场的影响规律,分析了1～100μm不同直径颗粒的运动特性及分布特征。结果表明,颗粒相的加入对长尾喷管内流场带来很大... 运用颗粒轨道模型对固体火箭发动机长尾喷管内流场两相流进行了数值模拟,通过与纯气相流场的对比研究了粒子相对喷管流场的影响规律,分析了1～100μm不同直径颗粒的运动特性及分布特征。结果表明,颗粒相的加入对长尾喷管内流场带来很大影响,颗粒相的运动轨迹与颗粒直径密切相关,颗粒分布和颗粒沉积特性与颗粒运动轨迹具有内在联系,为两相流条件下长尾喷管的热防护试验研究提供了一定依据。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 长尾喷管 两相流 颗粒轨道模型 数值模拟

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闭环回旋控尘技术的三维数值模拟研究 被引量：13

14

作者 荆德吉 葛少成 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期79-84,共6页

针对输煤皮带转载点粉尘污染大的问题,提出一种新型粉尘控制技术。以霍州煤电集团木瓜煤矿为例,以气固两相流理论的颗粒轨道模型为基础,结合现场实际粉尘扩散规律,三维数值模拟皮带转载点的粉尘逸散规律。根据粉尘颗粒在皮带转载点的运... 针对输煤皮带转载点粉尘污染大的问题,提出一种新型粉尘控制技术。以霍州煤电集团木瓜煤矿为例,以气固两相流理论的颗粒轨道模型为基础,结合现场实际粉尘扩散规律,三维数值模拟皮带转载点的粉尘逸散规律。根据粉尘颗粒在皮带转载点的运移规律,提出了闭环回旋控尘技术,通过气固两相流和颗粒碰撞理论的三维数值模拟对该技术的控尘机理进行研究,并在木瓜煤矿进行试验应用。结果表明:闭环回旋控尘技术能有效控制粉尘扩散和降低粉尘颗粒动能,其降尘效率达到88%以上,同时,该技术无需任何动力,是未来节能型除尘产品的发展方向。 展开更多

关键词 闭环回旋控尘技术 三维数值模拟 粉尘 颗粒碰撞模型 颗粒轨道模型

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悬浮柱状体在圆射流中运动的研究 被引量：4

15

作者 林建忠 王叶龙 王常斌 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期82-86,共5页

首先用三维涡方法模拟随时间发展的射流场,然后用Lagrange颗粒轨道模型模拟柱状粒子在圆射流场中的运动.通过对不同流场Re数、粒子St数、粒子长径比情况的计算,说明射流场具有很强的携带柱状粒子的能力.随着射流往下游发展,初始随机分... 首先用三维涡方法模拟随时间发展的射流场,然后用Lagrange颗粒轨道模型模拟柱状粒子在圆射流场中的运动.通过对不同流场Re数、粒子St数、粒子长径比情况的计算,说明射流场具有很强的携带柱状粒子的能力.随着射流往下游发展,初始随机分布的粒子呈现出局部聚集的现象,并且逐渐出现最优取向.在小Re数流场和小长径比粒子的情况下,粒子位置分布更均匀,取向分布更随机.大St数的粒子位置分布更均匀,占优取向更明显.所得结果对工程应用有指导意义. 展开更多

关键词 悬浮柱状体 圆射流 射流场 数值模拟 三维涡方法 Lagrange颗粒轨道模型 粒子运动

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固体火箭发动机射流推力矢量喷管气固两相流数值模拟 被引量：3

16

作者 宋亚飞 高峰 +1 位作者 张志峰 文科 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期133-136,140,共5页

用颗粒轨道模型对基于激波控制的二维收缩扩张(2DCD)喷管中的气固两相流动进行了数值模拟,并与纯气相条件下的计算结果进行了对比分析,研究了1～40μm不同直径颗粒的运动轨迹和内流场参数的分布特征,并对矢量喷管的推力性能进行了研究... 用颗粒轨道模型对基于激波控制的二维收缩扩张(2DCD)喷管中的气固两相流动进行了数值模拟,并与纯气相条件下的计算结果进行了对比分析,研究了1～40μm不同直径颗粒的运动轨迹和内流场参数的分布特征,并对矢量喷管的推力性能进行了研究。研究表明,颗粒相的加入和颗粒直径的变化对矢量喷管的内流场和推力性能都有较大影响。在进行射流推力矢量喷管的设计和性能计算时一定要考虑颗粒相的影响。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 射流推力矢量喷管 两相流 颗粒轨道模型 数值模拟

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两相流方柱绕流的离散涡模拟 被引量：2

17

作者 徐晓亮 黄海明 章梓茂 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期63-66,共4页

运用离散涡方法对流体的方柱绕流进行了数值模拟,对涡团与颗粒相互作用条件下的流固两相绕流进行了计算,并探讨了不同初始位置处颗粒运动对尾流的形成所起的作用.研究表明,尾流中聚积的颗粒主要来源于方柱两侧,来流中夹杂的颗粒多与方... 运用离散涡方法对流体的方柱绕流进行了数值模拟,对涡团与颗粒相互作用条件下的流固两相绕流进行了计算,并探讨了不同初始位置处颗粒运动对尾流的形成所起的作用.研究表明,尾流中聚积的颗粒主要来源于方柱两侧,来流中夹杂的颗粒多与方柱两侧涡团作用并在方柱两侧聚积.模拟方法将对航天领域中非线性剥蚀问题的解决具有促进作用. 展开更多

关键词 两相流 涡方法 颗粒轨道模型 剥蚀

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固体火箭发动机工作末期的内流场数值计算 被引量：4

18

作者 张俊 高天宇 +1 位作者 高璞清 王刚 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期58-62,共5页

针对固体火箭发动机(SRM)绝热结构设计中的气固两相内流场数值计算问题,基于Euler-Lagrange方法,应用SSTk-ω湍流模型和颗粒轨道模型(PTM),并用PSIC方法进行气固耦合计算,仿真研究了某型SRM工作末期复合过载条件下的三维两相内流场特性... 针对固体火箭发动机(SRM)绝热结构设计中的气固两相内流场数值计算问题,基于Euler-Lagrange方法,应用SSTk-ω湍流模型和颗粒轨道模型(PTM),并用PSIC方法进行气固耦合计算,仿真研究了某型SRM工作末期复合过载条件下的三维两相内流场特性。揭示了两个典型工况下的SRM内部压强和温度场、燃气和粒子速度场、粒子沉积分布及其运动规律,重点分析了SRM不同部位的颗粒沉积浓度变化。结果表明:在复合过载条件下,颗粒沿横向过载的反方向偏移,滞后效应明显,容易撞击喷管收敛段;两种工况下的SRM内部压强、温度及速度场分布规律相近;最高粒子沉积浓度产生于SRM后封头的绝热层内壁,并形成粒子聚集流及其两侧尺度较大的低速旋涡流动现象;随着推进剂的燃面不断推移,在贴近绝热层壁面处的平均粒子沉积浓度呈升高趋势。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 飞行过载 颗粒轨道模型 两相流 燃气射流

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微喷混合问题的初步研究 被引量：4

19

作者 孙海权 王裴 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B04期90-92,共3页

基于颗粒轨道模型,采用二元碰撞假设,在二维拉氏流体动力学程序上实现了气-粒两相混合程序的研制。使用气-粒两相混合程序对不同充气压力条件下的微喷混合问题进行了数值模拟,给出了喷射场随时间演化过程,计算结果与实验定性一致。

关键词 气-粒两相流 数值模拟 颗粒轨道模型

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轴对称激波诱导矢量喷管三维两相流数值模拟 被引量：1

20

作者 宋亚飞 高峰 +1 位作者 马岑睿 文科 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期239-244,共6页

运用颗粒轨道模型对轴对称激波诱导矢量喷管内流场进行了数值模拟,并与纯气相条件下的计算结果进行了对比分析,研究了1～30μm不同直径颗粒的运动轨迹和内流场参数的分布特征,并对矢量喷管的推力性能进行了研究。结果表明,颗粒相的加入... 运用颗粒轨道模型对轴对称激波诱导矢量喷管内流场进行了数值模拟,并与纯气相条件下的计算结果进行了对比分析,研究了1～30μm不同直径颗粒的运动轨迹和内流场参数的分布特征,并对矢量喷管的推力性能进行了研究。结果表明,颗粒相的加入对射流推力矢量喷管内流场和推力性能都带来很大影响,影响规律与颗粒直径密切相关。为两相流条件下射流矢量喷管的试验研究提供了一定依据。 展开更多

关键词 推力矢量 射流推力矢量喷管 三维两相流 颗粒轨道模型 数值仿真

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