燃气与注水混合降温物理过程数值模拟

发布时间：2025-08-12 18:22

　　鱼雷燃烧室是鱼雷热动力系统的一个关键部件。热动力鱼雷所采用的推进剂燃料基本上是几十年来所使用的成熟产品及其优化组合,例如OTTO-II与HAP、煤油等,大部分推进剂充分燃烧后产生的燃气温度都能达到2500K左右,有的甚至高达3000K,因为受涡轮机材料的限制,这样的高温燃气无法用于推动涡轮机做功,所以需要对高温燃气进行注水冷却,冷却后的低温燃气能够用于推动涡轮机做功,因此研究如何对鱼雷推进剂燃烧后的高温燃气进行注水降温显得很有必要了。本文选用计算流体力学Fluent软件,利用组分输运模型和DPM离散相模型对高温燃气与注水混合降温物理过程进行了数值模拟。为了验证数值模拟所选方法及模型的正确性,对煤油与硝酸燃烧后的高温燃气与注水混合降温过程进行数值模拟,将模拟得到的混合气流温度与文献理论值进行比较来进行验证。然后以煤油为燃料,氧气为氧化剂,通过热力计算得到的燃烧产物作为需要降温的高温燃气,然后进行高温燃气与注水混合降温物理过程二维数值模拟,通过改变注水速度以及液滴平均粒径,研究其对燃气与注水混合降温过程的影响,研究发现,在一定范围内,增加注水速度可以提高混合降温的效果;在一定范围内,液滴平均...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1俄罗斯“暴风雪”鱼雷目前，热动力鱼雷所采用的推进剂大体上都是几十年来所采用的较为成熟的产品及

全世界范围内争夺海洋的斗争愈加激烈，我国周的维护国家的海洋利益，需要有更强大的海军与更舰武器的鱼雷，在各次海战中以其优异的战绩受要的水中兵器之一[1]。目前，世界各国海军的潜艇大的提高[2]。为适应未来有可能发生的海战，专用速、航程及航深，因此急需要提高鱼雷动力系统的品质的好坏与....

图2.1一维问题有限体积法计算网格

图2.1一维问题有限体积法计算网格图2.2二维问题有限体积法计算网格

图2.2二维问题有限体积法计算网格

图2.2为二维问题的有限体积法计算网格，图2.3为三维问题的有限体积法计算网格。

图2.3三维问题有限体积法计算网格

9图2.3三维问题有限体积法计算网格2）控制方程的离散化[54]面所列出来的流体流动的控制方程，能够写成如下所示通用的形式：()()()udivudivГgradStρφρφφ+=+

本文编号：4058946