【摘 要】
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单组元推力器是一种以单组元推进剂的催化分解作为动力来源的动力装置,被广泛应用在航空航天器的轨道控制、姿态调整等领域。近年来,随着航空航天技术的发展和人们环保意识的提高,无毒绿色单组元液体推进剂作为单组元推力器的动力来源,已经成为该领域的重点研究对象。ADN单组元推进剂以其无毒、无污染、高密度比冲等优点,受到了越来越多个国家和科研单位的关注。本文通过数值模拟的方法对ADN单组元推进系统工作过程进行数
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单组元推力器是一种以单组元推进剂的催化分解作为动力来源的动力装置,被广泛应用在航空航天器的轨道控制、姿态调整等领域。近年来,随着航空航天技术的发展和人们环保意识的提高,无毒绿色单组元液体推进剂作为单组元推力器的动力来源,已经成为该领域的重点研究对象。ADN单组元推进剂以其无毒、无污染、高密度比冲等优点,受到了越来越多个国家和科研单位的关注。本文通过数值模拟的方法对ADN单组元推进系统工作过程进行数值仿真分析,对于提升单组元推进系统的设计水平有一定的意义与参考价值。本文主要对以下几个方面内容展开研究:（1）本文通过对ADN单组元推力器内工作过程的描述,以ADN单组元推进系统为研究对象,着重介绍了ADN单组元推进系统的主要组件及其工作原理;确立与之相对应的组分及混合物连续方程、动量守恒方程、能量守恒方程和湍流燃烧方程;考虑到多孔介质对推力器工作过程的影响,确立多孔介质模型。（2）针对贮箱的工作过程,利用数值仿真软件Msc.marc,对三种不同壁厚梯度的柔性金属膜片翻转变形过程进行数值仿真,并对比分析仿真结果,验证贮箱的工作原理,并为贮箱的设计提供一定的参考依据。（3）通过简化气动角型调节阀的物理模型和阀芯的运动过程,采用仿真软件FLUENT及其用户自定义函数（UDF）,对气动角型调节阀阀芯运动过程中的内部流场进行数值计算,并对仿真结果做深入分析。（4）基于ADN单组元推进剂催化分解反应动力学模型,应用FLUENT软件,对ADN单组元推力器在不同参数条件下（推进剂质量流量、催化床孔隙率、催化床预热温度、催化床轴向长度以及喷管出口角度）的工作过程进行仿真分析,研究不同的推进剂质量流量、催化床孔隙率、催化床预热温度、催化床轴向长度以及喷管出口角度等因素对ADN单组元推力器工作过程的影响规律。
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