马红鹏
- 作品数：7 被引量：12H指数：3
- 供职机构：北京理工大学宇航学院更多>>
- 发文基金：国防科技工业局民用航天科研预先研究项目更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术更多>>
- 新型纽扣式涡喷发动机燃烧室数值模拟被引量：1
- 2017年
- 为了给超微型燃烧室提供数据参考,对设计的某微型燃烧室的稳态燃烧过程进行数值模拟.采用三维建模,入口参数采用等熵数值计算,考虑了湍流化学反应、热辐射等情况,不仅得到燃烧室稳态工作时的速度场、温度场及各组分浓度分布,而且分析了燃料/空气的流动与回流、燃烧效率以及总压恢复系数的情况,并与实验数据进行对比.计算结果可以较为准确地反映燃烧室的实际燃烧情况.结果表明,燃烧室出口速度约为65m/s,出口温度约1 000K,仿真与实验数据契合度高,燃烧室结构设计合理.
- 马红鹏方蜀州高航李腾方冠林
- 关键词：微型涡喷发动机燃烧室数值模拟
- 固体微推力器点火过程数值研究被引量：2
- 2014年
- 为研究点火元器件加热区域受限下固体微推力器的局部点火过程,通过数值模拟手段,基于流固耦合传热模型和局部网格重构技术建立了推力器局部点火模型,研究了常压环境下的固体微推力器点火过程,分析了点火过程中推力器内燃气的流动和传热特性,并结合仿真所得推力-时间曲线与全表面点火模型和Jongkwang Lee提出的局部点火模型进行了对比。仿真结果表明,随着推进剂产生燃气往未燃推进剂表面的热反馈,推进剂燃面逐渐扩大。点火过程中喷喉燃气流速未达到声速,外界反压使微喷管内产生逆压梯度,导致喷管扩张段内出现边界层分离。由于喷管扩张段后部逆压梯度随时间增大,喷管扩张段后部回流相应加剧,从而增强了壁面表面的对流换热和燃气主流的动能耗散。模型的推力上升趋势与实际情况更加吻合。
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- 浮动提升式燃气阀启闭动态特性研究被引量：3
- 2015年
- 高温燃气阀是固体飞行器姿轨控动力系统的重要控制装置。基于国内外燃气阀的研究,引入了静摩擦力和库伦摩擦力模型,设计一种浮动提升式燃气阀,采用动网格和UDF技术建立了燃气阀启闭过程中二维瞬态数值模型。计算结果表明,与普通喷管相比,该燃气阀内的流场不均匀性增加,阀门启闭过程中燃气阀及喷管内的流场变化是相近的,分析了在阀门启闭过程中不同开度下阀门流场内的亚音速回流区、流动分离以及激波分布情况,真实有效地模拟了燃气阀的启闭动态特性。仿真结果表明,该燃气阀结构合理,且可行性高。
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- 关键词：动网格动态特性斜激波
- 固体推进剂二维绝热微尺度燃烧模型的数值研究被引量：3
- 2016年
- 为实现固体微推力器工作过程的一体化模拟,基于Fluent计算软件的二次开发功能(UDF)和简化化学动力学模型,实现了固体推进剂的二维气-凝相绝热微尺度燃烧模型的建立,该模型针对固体微推力器所用双基推进剂,包含两步凝相反应和五步气相反应,燃速、推进剂表面温度和组分质量分数基于燃面物理特性计算得到,并考虑了粘性作用对气相和凝相反应的影响。针对0.5MPa,1.0MPa,2.0MPa和5.1MPa四种工况进行了计算,结果表明,高压工作环境下出现发光火焰区,且随表面压力增大而逐渐靠近壁面,凝相反应区厚度和嘶嘶区、暗区主要反应物在燃面的质量分数随推进剂表面压力增大而减小。对称面处推进剂燃速,推进剂表面温度和气相火焰结构与实验结果基本一致。由于壁面附近较高的粘性作用,气相火焰在壁面位置更加靠近推进剂燃面,并导致壁面位置推进剂燃速高于对称面位置。该模型实现了二维环境下考虑分步凝相反应的推进剂绝热燃烧模型的一体化计算,较好地拓展了原模型的应用范围。
- 李腾方蜀州刘旭辉马红鹏
- 关键词：固体推进剂
- 新型纽扣式涡喷发动机压气机数值模拟
- 2016年
- 压气机作为涡喷发动机的核心,其内流场特性是研究的重点。文中基于国内外微小型涡喷发动机研究,设计了一种纽扣式涡喷发动机,利用SOLIDWORKS建立三维模型,并对此压气机进行三维粘性流场数值计算,得到了压气机怠速、额定和极限3个工作状态的各方面特性曲线,分析并总结了压气机的设计要素。计算结果与国内外其他研究数据进行对比,结果表明,压气机性能良好,满足设计要求,该设计经验为超微小型涡喷发动机提供参考依据。
- 马红鹏方蜀州高凤川高航李腾方冠林
- 关键词：数值模拟
- 基于固体微推力器阵列的卫星控制一体化算法被引量：3
- 2012年
- 为了使固体微推力器阵列更具实用性,提出了一种适用于一体化控制的推力器布局方法;对基于固体微推力器阵列的推力器姿轨控分配算法问题分别进行了建模,引入了成本概念,保证推力器使用个数最少;将动态规划及贪心策略思想引入到了推力器分配问题求解中,建立了求解数学模型,进行了算法实现;对用于一体化控制中的推力器分配问题以及信息共享问题进行了分析。经过算法分析及仿真验证,该方法能有效快速求解该问题,有利于实现实时控制,能满足一体化控制的要求。
- 刘旭辉方蜀州马红鹏高庆丰
- 关键词：实时控制
- 微型固体推力器瞬态工作过程数值模拟被引量：1
- 2013年
- 微型固体推力器是微小型航天器进行姿轨控的重要动力装置,文中基于法国国家科学研究中心开发的平板式固体微推力器几何模型,结合动网格技术及流固耦合传热模型对采用不同材料的推力器进行了二维非稳态仿真,研究了推力器瞬态工作过程中微尺度效应以及流动损失对推力-时间曲线的影响。结果表明,对所研究的微推力器,微尺度效应对流场有明显影响,但对推力的影响很小。在推进剂按实测燃速稳定燃烧的前提下,影响推力曲线变化趋势的主要因素是热损失的变化趋势。壁面采用Mecor Corning Ceramic材料的微推力器总体热损失较小且随时间递减,而壁面采用Si材料的微推力器总体热损失较大且随时间递增,喷管壁面热损失的减小能否抵消燃烧室壁面热损失的增大是能否维持推力的关键因素。
- 李腾方蜀州刘旭辉马红鹏汤旭赵婷
- 关键词：热导率热扩散率
