地外天体起飞羽流导流气动力效应仿真

论文摘要

探测器自地外天体采样返回过程中,发动机羽流作用于起飞平台后返流至起飞器表面,产生气动力效应及干扰力矩。针对圆锥形羽流导流结构,利用计算流体力学/直接模拟蒙特卡罗(CFD/DSMC)耦合方法,对起飞器距离起飞平台200～700 mm,偏转角度0°～5°范围内的羽流导流气动力效应进行了仿真计算。计算结果表明,随着上升距离增加和偏转角度增大,起飞器受到的力矩出现了反向增加现象,严重影响起飞稳定。研究发现,上述现象产生的主要原因为偏转角度增加时,起飞器距离起飞平台较远一侧的羽流与起飞平台作用点由圆锥导流结构逐渐偏移至平面位置,导致羽流作用于起飞平台后的流动方向由贴近起飞平台向侧面流动急剧转变为反弹至起飞器底面方向流动,从而使远离起飞平台的一侧所受力矩高于靠近起飞平台一侧,产生反向力矩。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 苏杨,蔡国飙,舒燕,叶青,张明星,贺碧蛟

关键词: 计算流体力学,直接模拟蒙特卡罗,耦合,真空羽流,地外天体起飞,力热效应,导流装置

来源: 北京航空航天大学学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程,动力工程

单位: 北京航空航天大学宇航学院,北京空间飞行器总体设计部,北京航天长征飞行器研究所

分类号: V430;V411

DOI: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0660

页码: 1415-1423

总页数: 9

文件大小: 653K

下载量: 124

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标签：计算流体力学论文;  直接模拟蒙特卡罗论文;  耦合论文;  真空羽流论文;  地外天体起飞论文;  力热效应论文;  导流装置论文;