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固体火箭发动机燃烧不稳定研究进展与展望被引量：12: 2021年; 围绕固体火箭发动机燃烧不稳定的研究现状及未来发展趋势进行了探讨。为了深入认识固体火箭发动机中的燃烧不稳定现象,并形成对其进行准确预示和有效抑制的方法,需要解决理论、计算及实验多方面的基础问题:燃烧不稳定的物理机制,不稳定的预示方法,发动机中各种增益和阻尼因素的特征,振荡增长过程中触发和极限环形成的机理,不稳定抑制技术及地面实验的等效分析方法。最后给出了总结与建议,明确了固体火箭发动机燃烧不稳定研究的目标和方向。; 刘佩进魏少娟王琢璞金秉宁杨文婧敖文吕翔; 关键词：固体火箭发动机非线性动力学极限环

固体推进剂燃烧过程铝团聚研究进展被引量：31: 2016年; 综述了固体推进剂燃烧过程铝的团聚和凝相燃烧产物研究进展,对现有研究中存在的局限性进行了讨论,并分析了未来的研究趋势。建议未来在以下几个方向开展系统深入的研究,包括高压下固体推进剂燃烧过程铝团聚微观动力学机理,推进剂配方对团聚影响系统性实验研究,团聚模型,铝团聚抑制方法等。非常规铝粉的使用、对铝表面进行包覆等新型的团聚抑制方法应当予以重点关注。; 敖文刘佩进吕翔杨文婧; 关键词：固体推进剂燃烧

粒径比率对声波操纵颗粒分离过程影响的数值模拟研究: 2024年; 基于驻波表面声波的微粒操纵技术因其高效低耗而得到广泛应用,但仅依靠实验方法和理论研究难以全面研究微观尺度下的微粒运动。对微流体内声波分离微观颗粒的过程进行数值模拟,并进一步研究不同粒径颗粒的粒径比率对颗粒分离过程的影响。结果表明,两种颗粒的粒径越接近,颗粒分离越困难;粒径差越大,颗粒分离效果越好;粒径比率影响颗粒分离过程的本质是影响了大小颗粒受声场作用力间的差距。; 吴悠田晓平KENZA Ayyada王璜鹏杨文婧; 关键词：离散元表面声波微流体

自击撞击式双组元推进剂雾化过程数值模拟: 2024年; 肼类双组元推进剂在卫星和导弹等各类航天器动力系统液体火箭发动机中应用广泛.为了深入理解自击撞击式肼类双组元推进剂的雾化过程,基于OpenFOAM开源平台,通过引入有效液体相分数,发展了三维三相VOF-LPT转换算法,并进一步开发了该转换算法的耦合求解器;结合网格局部加密技术与自适应加密技术,实现了对液体界面的动态捕捉;通过与前人横向燃料喷射实验结果的对比,验证了所开发耦合求解器的准确性和有效性.利用所开发的耦合求解器数值研究了入射速度扰动、燃料偏靠角度和射流速度对自击撞击式肼类双组元推进剂雾化效果的影响.结果表明,入射速度扰动使液滴尺寸分布整体减小,比表面积增加,有助于提升雾化效果;对于燃料液膜和氧化剂液膜的撞击段,增大燃料偏靠角度或提高射流速度均会增加燃料液膜与氧化剂液膜之间的有效撞击动量,从而提高了燃料液膜与氧化剂液膜之间的混合度;在喷雾场完全发展后,液滴尺寸分布随燃料偏靠角度的增大而整体增大,随射流速度的增加而整体减小.此外,由于燃料偏靠角度限制了混合区域的范围,导致液膜混合破碎程度随射流速度的增加逐渐趋于定值.; 张孟祎伍磊巴燕杨文婧刘海湖; 关键词：双组元液滴喷雾

固体火箭发动机中声场对凝聚相粒子的影响被引量：2: 2021年; 为研究固体火箭发动机中声场对凝聚相粒子的影响,将连续相-离散元(CFD-DEM)耦合模型应用于固体火箭发动机中多物理场作用下的粒子行为研究,获得了发动机声场与凝聚相粒子的耦合作用规律。结果表明:CFD-DEM模型可以获得其他模型无法得到的颗粒微观信息,包括颗粒与颗粒间的碰撞、颗粒与壁面的碰撞以及颗粒与气相间的相互作用等。另外,发动机中不同振型的声场对粒子的影响也显著不同。径向声场力会使得凝聚相粒子往模型的中心区域汇聚,而在壁面区域基本为粒子真空区域,粒子的空间不均匀分布极其显著。轴向声场力(发动机一阶基频声波)作用下,粒子呈现周期性往复运动,且在模型尾部一定位置发生碰撞聚集;颗粒相沿轴向的速度分布整体上呈现先增大后减小的变化规律,而粒子在碰撞聚集位置速度发生骤变。; 匡亮刘佩进游艳峰廖丹阳杨文婧; 关键词：固体火箭发动机声场数值模拟

固体推进剂非线性压强耦合响应特性分析被引量：4: 2016年; 为获得多阶声模态振荡共同作用下的压强耦合响应函数特性,考虑固体火箭发动机中多阶声模态振荡的非线性燃烧不稳定特点,在线性均质推进剂准稳态分析模型(QSHOD)的基础上,建立了二阶声模态作用下的非线性压强耦合响应模型,并对模型进行了理论分析和定性的实验验证。模型分析结果表明,基频振荡幅值对压强耦合响应函数特性影响较大;随着基频振荡幅值的增大,压强耦合响应函数由线性变为非线性,响应函数从单峰变成双峰,在高频区域形成非线性响应函数峰;在基频振荡的同时,二阶模态振荡使得响应函数的非线性特性更加显著,对非线性响应函数峰值影响较大。该模型结果与典型T型燃烧器实验结果基本相同。; 刘佩进金秉宁魏祥庚杨文婧刘鑫纪晓婷; 关键词：固体推进剂非线性燃烧模型

大过载对固体火箭发动机粒子阻尼的影响被引量：4: 2022年; 针对大过载条件下(30 g)固体火箭发动机粒子阻尼预估问题,采用离散元法(DEM)对大过载下固体火箭发动机内的粒子阻尼开展了数值模拟研究工作。通过考虑粒子空间分布的粒子阻尼预估方法来计算不均匀分布下的粒子阻尼,进而分析获得了过载下燃烧室内不同直径粒子的空间分布及阻尼特性。研究结果表明:30 g的大过载会显著影响燃烧室内粒子的空间分布及粒子阻尼特性,且不同大小的粒子受影响程度显著不同。横向过载下,燃烧室内粒径大于30μm的粒子在极短的时间内即会在局部区域形成聚集带和真空带。采用与空间分布相关粒子阻尼预估方表征粒子阻尼,发现非均匀分布下粒子的阻尼值比均匀分布时小;在横向大过载下,粒子阻尼的减小(可达30%)发生在极短时间(5 ms)内,且粒径越大的粒子其阻尼减小得越早、越快,这对发动机燃烧的稳定性是十分不利的。; 游艳峰吴治昌张雷岳刘贝贝刘佩进杨文婧; 关键词：固体火箭发动机

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杨文婧