大氣吸氣模式激光等離子體推進(jìn)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(jī)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(xiàn)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(jī)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(fèi)用高、化學(xué)污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)，世界各國迫切需要研制開發(fā)新型運(yùn)載系統(tǒng)，而作為運(yùn)載系統(tǒng)核心的推進(jìn)系統(tǒng)的改進(jìn)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(jìn)技術(shù)作為一種備受關(guān)注的新型推進(jìn)技術(shù)，具有發(fā)射時間短、費(fèi)用低、可重復(fù)利用等特點(diǎn)，因而受到世界各國科研機(jī)構(gòu)的大力追捧。目前

3、，由于激光等離子體推進(jìn)的復(fù)雜性，對于激光等離子體推進(jìn)在理論和工程應(yīng)用方面仍沒有統(tǒng)一的認(rèn)識，實(shí)驗(yàn)研究費(fèi)用太高，因此，利用當(dāng)前先進(jìn)的理論建立模型，應(yīng)用數(shù)值分析手段進(jìn)行一系列的模擬研究具有重要意義。本論文基于計(jì)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(diǎn)爆炸模型計(jì)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(jìn)行數(shù)值分析，采用完全氣體模型和高溫平衡氣體模型計(jì)算了推進(jìn)器的沖量耦合系數(shù)，利用現(xiàn)有的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行模型的正確性驗(yàn)證。針對單脈沖激光推進(jìn)模型，分別計(jì)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(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)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(jìn)器沖量耦合系數(shù)的影響，分析了推進(jìn)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(jì)和推進(jìn)器的設(shè)計(jì)提供了可行的參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：大氣吸氣；等離子體推