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导弹尾焰流场特性建模与仿真

秦兰琦,  汪洪源,  张爱红,  范志刚

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秦兰琦, 汪洪源, 张爱红, 范志刚. 导弹尾焰流场特性建模与仿真[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3877-3882.
引用本文: 秦兰琦, 汪洪源, 张爱红, 范志刚. 导弹尾焰流场特性建模与仿真[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3877-3882.
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Qin Lanqi, Wang Hongyuan, Zhang Aihong, Fan Zhigang. Modeling and simulation of missile plume flow field characteristics[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(12): 3877-3882.
Citation: Qin Lanqi, Wang Hongyuan, Zhang Aihong, Fan Zhigang. Modeling and simulation of missile plume flow field characteristics[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(12): 3877-3882.
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导弹尾焰流场特性建模与仿真

  • 1.

    哈尔滨工业大学空间光学研究中心,黑龙江哈尔滨150001

详细信息
    作者简介:

    秦兰琦(1990-),女,硕士生,主要从事气动光学尧光学设计方面的研究。Email:23580521@qq.com

    通讯作者: 张爱红(1958-),女,教授,硕士生导师,博士,主要从事物理光学尧光学检测方面的研究。Email:zahong@hit.edu.cn

  • 中图分类号: V430

Modeling and simulation of missile plume flow field characteristics

  • 1.

    Space Optical Engineering Research Center,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China

  • 摘要: 导弹尾焰流场计算为尾焰红外辐射场计算提供基础数据。基于导弹尾焰流场的形成机理研究,根据燃烧理论、流体力学、气体动力学,考虑燃烧室内的燃烧化学反应建立尾焰流场计算的参数模型,结合Gambit 和Fluent 仿真软件计算获得速度、温度和压力等流场参数。在Fluent 中进行了2 000 次以上的迭代仿真运算得到了迭代残差小于1e-5的计算结果。速度场和压力场经对比分析均符合实际情况,温度场的计算误差为2%。结果表明：该计算方法可以客观描述尾焰流场的主要特征,快速仿真获得特定条件下的流场数据,为导弹尾焰红外特性的计算提供输入参数,提高尾焰的计算精度、节省尾焰的仿真时间。
    Abstract: The calculation of missile plume flow field provides basic data for that of the infrared radiation field. The formation of missile plume flow field was mainly studied, and the model of plume flow field was bulit according to the theory of combustion, fluid mechanics, gas dynamics, and considering the chemical reaction of combustion in the combustion chamber, the key parameters of flow field: velocity, temperature and pressure fields of data were given by combining Gambit and Fluent. The result whose residual was less than 1e-5 was obtained after more than 2 000 times iteration in Fluent. Velocity and pressure fields were in line with the actual situation, the temperature field's calculation error was 2%. The results show that the plume flow model can reflect the main features of flow field plume, and it can quickly provide the data results which the designer wants to get. It's able to provide basic data for the calculation of missile plume infrared characteristics, improve the accuracy of the plume, and save simulation time.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-08
  • 修回日期:  2014-05-10
  • 刊出日期:  2014-12-25

导弹尾焰流场特性建模与仿真

  • 1. 哈尔滨工业大学空间光学研究中心,黑龙江哈尔滨150001
    • 作者简介:

    秦兰琦(1990-),女,硕士生,主要从事气动光学尧光学设计方面的研究。Email:23580521@qq.com

    通讯作者: 张爱红(1958-),女,教授,硕士生导师,博士,主要从事物理光学尧光学检测方面的研究。Email:zahong@hit.edu.cn
  • 收稿日期: 2014-04-08
  • 修回日期: 2014-05-10
  • 刊出日期: 2014-12-25

  • 中图分类号: V430

摘要: 导弹尾焰流场计算为尾焰红外辐射场计算提供基础数据。基于导弹尾焰流场的形成机理研究,根据燃烧理论、流体力学、气体动力学,考虑燃烧室内的燃烧化学反应建立尾焰流场计算的参数模型,结合Gambit 和Fluent 仿真软件计算获得速度、温度和压力等流场参数。在Fluent 中进行了2 000 次以上的迭代仿真运算得到了迭代残差小于1e-5的计算结果。速度场和压力场经对比分析均符合实际情况,温度场的计算误差为2%。结果表明：该计算方法可以客观描述尾焰流场的主要特征,快速仿真获得特定条件下的流场数据,为导弹尾焰红外特性的计算提供输入参数,提高尾焰的计算精度、节省尾焰的仿真时间。

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