
CFD在航天方面的应用

VirtualFlow在航天领域的解决方案
VirtualFlow软件作为一款先进的计算流体仿真软件,其完备的流体力学数值计算功能,渗透到航天CFD研究与应用的各个领域,主要包括:

液体火箭发动机

液体火箭发动机 - 互击式燃料喷射雾化


液体火箭发动机 - 燃油横风雾化


液体火箭发动机 - 离心式喷嘴燃油雾化
仿真工作的意义:燃料雾化与离心喷嘴的设计密切相关,雾化效果的试验检测不仅复杂而且难度高。Virtualflow利用欧拉拉格朗日方法,结合一次和二次雾化模型,可以对离心喷嘴雾化进行模拟,分析燃料破碎过程、不同截面处液滴的雾化粒度、速度以及液滴在空间的分布。

液体火箭发动机 - 离心式喷嘴燃油雾化

液体火箭发动机 - 喷雾燃烧
仿真工作的意义:通过湍流模型、液膜流动传热与蒸发模型、多孔介质模型以及燃烧模型,可实现燃烧室内冷态、流动、点火、燃烧全过程的仿真分析;通过Cantera数据接口以实现复杂化学动力学计算。此外,利用LES方法获取火焰传递函数,t确定燃烧室内声压分布和特征频率。可研究热释放大小对特征频率和声学增益的影响,给出燃烧模式和燃烧室结构的调整方案。。

液体火箭发动机 - 喷雾燃烧


固体火箭发动机

固体火箭发动机 - 燃面退移

固体火箭发动机 - 燃面退移
当气流速度 v 大于侵蚀燃烧界限速度vth时,会产生侵蚀燃烧效应,使得装药的燃速增大,燃气生成率也随之增大,导致燃烧室中的燃气压强升高。燃速与压强和气流速度有关:

固体火箭发动机 - 柔性喷管


航天器热管理

航天器热管理 - 热管相变冷却
仿真工作的意义:热管相变传热的物理过程复杂,涉及两相流动、换热、传质等现象,为时间与空间多尺度两相流形态。Virtualflow软件采用高效的Lee模型进行蒸发、冷凝现象的计算,多相流模型采用均相模型,可以模拟相变热管的热传递全过程。

航天器热管理 - 热管相变冷却

航天器热管理 - 航天器舱内设备散热




