資源描述：
《高溫固體顆粒氣動阻力系數(shù)數(shù)值計算.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、固體火箭技術(shù)第32卷第6期JournalofSolidRocketTechnologyVo.l32No.62009高溫固體顆粒氣動阻力系數(shù)數(shù)值計算顧璇,賀征,郜冶(哈爾濱工程大學航天與建筑工程學院,哈爾濱150001)摘要:在發(fā)動機噴管的氣粒兩相流場中,金屬顆粒阻力的準確計算對整個流場的模擬有著重要作用。而高溫顆粒與周圍氣相的傳熱會改變氣相的性質(zhì),進而影響顆粒的氣動阻力。采用k-湍流模型和強化壁面處理方法,計算了雷諾數(shù)Re在0~10000范圍內(nèi),顆粒與氣相不同溫差情況下球形單顆粒的氣動阻
2、力系數(shù)。顆粒溫度升高,顆粒所受的氣動阻力隨之增加,但是增加的幅度隨Re的增加而減小;根據(jù)計算結(jié)果,擬合了以顆粒雷諾數(shù)為自變量的高溫顆粒氣動阻力系數(shù)的計算公式。通過與低Re下的實驗數(shù)據(jù)的對比,驗證了所擬合公式的適用性和可信性。關(guān)鍵詞:高溫顆粒;氣動阻力;顆粒雷諾數(shù);擬合公式中圖分類號:V435文獻標識碼:A文章編號:1006-2793(2009)06-0620-04NumericalcomputationofaerodynamicdragcoefficientforhightemperatureparticlesGUXuan,HEZheng,GA
3、OYe(CollegeofAerospaceandCivilEngineering,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China)Abstract:Forgas-solidtwo-phaseflowfieldofmotornozzle,theaccuratecalculationofmetalparticledragwasveryimportanttosimulatethewholeflowfield.However,theheattransferbetweenhightemperatureparticle
4、sandsurroundinggascouldchangegasfeatures,whichfurtheraffectaerodynamicdragofparticles.Turbulencemodelandenhancedwalltreatmentmethodwereusedtocalculateaerodynamicdragcoefficientofsinglesphericalparticleatdifferenttemperaturedifferencebetweentheparticlesandsur-roundinggas,whentheado
5、ptedRenumbervariesfrom0to10000.Theresultsshowthataerodynamicdragofsingleparticlein-creasesasparticletemperatureincreases,buttheincreaseamplitudedecreasesasRenumberincreases.Accordingtocalculationre-sults,thecalculationformulaofaerodynamicdragcoefficientofhigh-temperatureparticleta
6、kingRenumberasindependentvariablewasfitted.BycomparisonwithexperimentaldataatlowRenumber,theapplicabilityandreliabilityofthefittingformulawerever-ified.Keywords:hightemperatureparticle;aerodynamicdrag;particleRenumber;fittingformula1引言化,這會使氣動阻力增加,所以在計算中要予以修正。在氣粒兩相流場中,固體顆粒會受到諸如氣動阻
7、在以往的研究中這種變化被忽略掉了。只有對氣動阻力、Magnus升力、Saffman升力、Basset力等力的作用。力進行準確描述才可有效提高數(shù)值預測的準確度。這些力的作用直接影響固體顆粒運動的軌跡、停留時間,以及由此影響到傳熱、傳質(zhì)、相變等,進而對整個流2數(shù)學模型場的預測產(chǎn)生較大的影響。顆粒在流場中所受的力一般氣粒兩相流場中,顆粒的尺寸較小,所以除非[1]中,最重要的就是氣動阻力。例如在固體火箭發(fā)動速度很高,其雷諾數(shù)Re并不大,在絕大多數(shù)情況下處機噴管內(nèi),固體金屬顆粒的溫度較高,在不考慮相變的于層流狀態(tài)。如果不考慮流體的熱輻射、化學反應和[2]情況下,當
8、顆粒溫度與周圍的流體存在溫差時,兩相之傳質(zhì),在Re<2300時,認
