發(fā)布時(shí)間：2016-09-04 16:21

  本文關(guān)鍵詞：熱化學(xué)非平衡流及其輻射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《山東大學(xué)》 2012年

20kW電弧加熱器數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究

喻明浩  

【摘要】：電弧加熱風(fēng)洞是用于模擬空間飛行器再入大氣層飛行時(shí)真實(shí)環(huán)境的重要設(shè)備之一,返回式飛行器的熱防護(hù)系統(tǒng)性能測(cè)試以及防熱材料燒蝕試驗(yàn)都需要在電弧加熱風(fēng)洞中進(jìn)行。近年來(lái)隨著人們對(duì)返回式宇宙飛船、返回式行星探測(cè)器的深入研究,對(duì)飛行器再入技術(shù)也提出了新的技術(shù)要求。為了準(zhǔn)確獲得飛行器再入大氣層遭遇的空間環(huán)境以及燒蝕材料的防熱特性,需要對(duì)電弧加熱器產(chǎn)生的高溫、高焓等離子體流動(dòng)特性進(jìn)行深入研究。 本文以20kw電弧加熱器為研究對(duì)象,對(duì)其柱坐標(biāo)系下二維軸對(duì)稱模型進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和流動(dòng)特點(diǎn)的預(yù)分析,本文選用3-Band輻射模型、多溫度模型、低雷諾數(shù)湍流模型、電場(chǎng)模型對(duì)電弧加熱器內(nèi)部等離子體流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)其電弧電壓、碰撞壓力、熱流量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值結(jié)果進(jìn)行了比較和驗(yàn)證,二者吻合良好。最后,本文研究了輻射對(duì)電弧加熱器溫度分布和換熱過(guò)程的影響,通過(guò)對(duì)逐線積分輻射模型和3-Band輻射模型的比較,首先驗(yàn)證了3-Band輻射模型的準(zhǔn)確性及優(yōu)良性,隨后結(jié)合3-Band輻射模型對(duì)電弧加熱器內(nèi)部高溫氣體的輻射換熱和對(duì)流換熱進(jìn)行了分析和比較,通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比充分驗(yàn)證了輻射模型在高溫氣體熱量輸運(yùn)過(guò)程中的重要地位。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：V416.8;TM924
【目錄】：

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6 張紅;[N];中國(guó)建材報(bào);2005年

7 吳 星 郭 明;[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2005年

8 中國(guó)建筑節(jié)能專業(yè)委員會(huì)會(huì)長(zhǎng)、首席專家 涂逢祥;[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2004年

9 馬放;[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2005年

10 高平;[N];光明日?qǐng)?bào);2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馬金鳳;電廠鍋爐輻射換熱模型化和摻燒褐煤的試驗(yàn)研究[D];東北大學(xué);2009年

2 杜禮明;稀薄預(yù)混氣體在多孔介質(zhì)中超絕熱燃燒的研究[D];大連理工大學(xué);2003年

3 張帆;CMSG低階應(yīng)變梯度塑性理論及其應(yīng)用[D];清華大學(xué);2005年

4 耿旭;復(fù)雜結(jié)構(gòu)輻射換熱工程應(yīng)用及數(shù)值計(jì)算[D];清華大學(xué);1997年

5 譚建宇;求解輻射傳遞方程的無(wú)網(wǎng)格法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

6 徐曉;湍流非預(yù)混火焰中熱輻射影響的數(shù)值研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

7 張全忠;GH4169合金摩擦焊接過(guò)程的數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學(xué);2007年

8 張群社;PVT法生長(zhǎng)SiC晶體的熱系統(tǒng)分析[D];西安理工大學(xué);2007年

9 蘇秀平;間冷式冰箱若干問(wèn)題的理論與試驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2006年

10 張阿漫;水下爆炸氣泡三維動(dòng)態(tài)特性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 喻明浩;20kW電弧加熱器數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];山東大學(xué);2012年

2 戴雋文;大功率電弧加熱器系統(tǒng)的仿真研究[D];北京交通大學(xué);2010年

3 胡官鵬;大功率電弧加熱器電源串并聯(lián)運(yùn)行控制系統(tǒng)研究[D];北京交通大學(xué);2012年

4 楊鴻;超聲速湍流平板燒蝕試驗(yàn)技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

5 胡庚;基于DSP的等離子點(diǎn)火數(shù)字化控制系統(tǒng)[D];北京交通大學(xué);2010年

6 陳向紅;ANSYS在混凝土灌注單樁靜、動(dòng)載荷作用下的模擬分析[D];河北工業(yè)大學(xué);2006年

7 王淑琴;低溫地板輻射供暖的傳熱研究及設(shè)計(jì)應(yīng)用[D];西安建筑科技大學(xué);2006年

8 李曉俊;水電站墊層蝸殼結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力特性研究[D];大連理工大學(xué);2011年

9 禹國(guó)棟;高真空永磁無(wú)刷直流電機(jī)溫度場(chǎng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

10 吳健;照明用大功率LED散熱器換熱過(guò)程的數(shù)值模擬[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：熱化學(xué)非平衡流及其輻射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：109034