5    Fluent流体力学分析·······  9

5。1  在Fluent中导入网格模型······ ·   9

5。2  定义求解模拟器······· ·  10

5。3  计算并处理结果······· ·  11

6    结果与分析 ······  15

1  引言（或绪论）

1。1  研究背景及意义

运载火箭在国防完全，航天探测等方面都有着巨大作用。运载火箭大都采用大型液体火箭发动机，大型的火箭发动机在工作时会产生拥有巨大的推力的燃气射流推送火箭飞行，与此同时燃气射流也会对地面发射装置产生巨大冲击，影响发射精度。因此火箭发动机燃气流场的模拟分析就成为各国争相研究的重要课题。

火箭发射时发动机尾喷管喷出的燃气流的速度大、温度高，对其下方的支撑装置发射台具有很大的冲击作用。通过对火箭燃气流场的分析，得出发射台表面所受到的最大静压和最大静温，以用于校核设计的发射台是否满足其强度、刚度要求。 火箭发动机在工作过程中会产生高温高压燃气，然后通过拉瓦尔喷管加快流动速度，膨胀做功，进而将燃气的内能转化为动能，当超音速燃气射流从喷管喷出后会与周围的大气剧烈作用产生外流场对发射装置与地面人员产生危险，因此分析其流场分布规律与各种物理参数可以对设计发射装置，减少发射初始扰动都有巨大作用。

   燃气射流是火箭或导弹发射过程中不可避免的影响因素，他对武器装备有着不可估量的危害，研究燃气射流对于我们优化发射装置的设计，提高装备的使用寿命与可靠度。燃气射流对于发射装置与周边环境会产生巨大影响，甚至于会少时发射装置或对周围环境中的人员造成巨大危害。论文网

  火箭发动机燃气喷流在现代飞行器发射技术中有着广泛的应用。至今, 喷流实验仍然是研究喷流流动的较好办法, 但是由于受到实验设备和费用等条件的限制 (强光及高瞬态性等) , 给测量流动细节带来了很大困难。喷流流场结构非常复杂, 在高速高压下流动属双曲型, 流场中同时有强弱间断出现, 很难得到解析解, 而用传统的数值格式处理激波时, 又常出现激波抹平, 波后振荡和非物理解等, 从而导致数值计算失败。近十多年来, 随着计算机的飞速发展, 出现了一系列对激波具有高分辨率的计算格式, 如M U SCL 格式、 TVD 格式和NND 格式等, 使精确地数值仿真流场结构成为可能。

本文在用实验手段测得真实火箭燃气流场的基础上, 选用M U SCL 计算格式, 对火箭燃气射流进行了数值模拟, 获得了流场波系结构和流场断面上的密度分布等, 结果表明,理论计算与实验测试符合得较好。 

  当今的火箭的燃气射流普遍高温高速，在发射时对发射装置的冲击较之过去有比较大的增多，燃气射流在如今的火箭发射中不仅是当初的影响因素，更是发射系统总体设计中可以利用的部分，不少火箭的闭锁机构就是利用燃气射流来解脱的。所以研究燃气射流不仅是为了减少射流对发射的影响，更是为了充分利用燃气射流来优化发射系统的设计。

燃气射流的研究在国内外都有不少进展，本次毕业设计我们用ICEM进行二维流场网格划分，再用FLUENT进行流场分析计算，得到流场的温度，压强，速度分布图。

1。2  国内外研究现状

1。2。1  国外燃气流场的研究现状