大氣吸氣模式激光等離子體推進數(shù)值模擬.pdf

1、聲明本學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果，盡我所知，在本學(xué)位論文中，除了加以標(biāo)注和致謝的部分外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得任何教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。與我一同工作的同事對本學(xué)位論文做出的貢獻均已在論文中作了明確的說明。研究生簽名：杠妒f／年f月f日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明南京理工大學(xué)有權(quán)保存本學(xué)位論文的電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部內(nèi)容，可以向有關(guān)部門或機構(gòu)送交并授權(quán)

2、其保存、借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部內(nèi)容。對于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。研究生簽名：逐盛堂加J／年石月f日大氣吸氣模式i對于廉價小衛(wèi)星的發(fā)射需求越來越費用高、化學(xué)污染嚴重等缺點，世界各國迫切需要研制開發(fā)新型運載系統(tǒng)，而作為運載系統(tǒng)核心的推進系統(tǒng)的改進與創(chuàng)新，則成為研發(fā)任務(wù)的關(guān)鍵性內(nèi)容。激光等離子體推進技術(shù)作為一種備受關(guān)注的新型推進技術(shù)，具有發(fā)射時間短、費用低、可重復(fù)利用等特點，因而受到世界各國科研機構(gòu)的大力追捧。目前

3、，由于激光等離子體推進的復(fù)雜性，對于激光等離子體推進在理論和工程應(yīng)用方面仍沒有統(tǒng)一的認識，實驗研究費用太高，因此，利用當(dāng)前先進的理論建立模型，應(yīng)用數(shù)值分析手段進行一系列的模擬研究具有重要意義。本論文基于計算流體力學(xué)理論(CFD)，使用有限體積法數(shù)值求解歐拉方程，前期采用激光能量瞬時注入模型，并利用點爆炸模型計算等離子體的初始狀態(tài)參數(shù)作為數(shù)值模擬的初始條件，采用龍格一庫塔法保證時間步長的精度，利用AUSM格式保證空間精度，對激光支持等離子

4、體的特性進行數(shù)值分析，采用完全氣體模型和高溫平衡氣體模型計算了推進器的沖量耦合系數(shù)，利用現(xiàn)有的試驗結(jié)果進行模型的正確性驗證。針對單脈沖激光推進模型，分別計算了不同大氣狀況、不同聚焦位置對沖量耦合系數(shù)的影響，并得出一般性規(guī)律，對比試驗結(jié)果進行了驗證。針對激光參數(shù)和噴管構(gòu)型的不同，分析了參數(shù)變化對推進器沖量耦合系數(shù)的影響，分析了推進器內(nèi)部流場隨時間的變化規(guī)律，為激光器的選擇設(shè)計和推進器的設(shè)計提供了可行的參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：大氣吸氣；等離子體推