[发明专利]一种空间飞行器带压分离的仿真分析方法有效
| 申请号： | 201810179705.2 | 申请日： | 2018-03-05 |
| 公开（公告）号： | CN108388742B | 公开（公告）日： | 2019-06-25 |
| 发明（设计）人： | 黄震;杨宏;马晓兵;石泳;张永;邵立民;高旭;雷剑宇;苏令;李蒙;彭华康;霍佳婧 | 申请（专利权）人： | 北京空间技术研制试验中心 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 北京谨诚君睿知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11538 | 代理人： | 陆鑫;延慧 |
| 地址： | 100094 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种空间飞行器带压分离的仿真分析方法，属于航天器仿真技术领域。本发明将压力舱段分解为内部连续流场和外部稀薄流场分别计算，并建立理论模型给出计算域入口/出口的边界条件，采用CFD方法计算内部区域流场、采用DSMC方法求解外部区域流场，利用流场分析结果最终确定带压分离对两飞行器的干扰力。计算的流场可分为两个部分：压力舱内部流场(连续流)和飞行器外部流场(稀薄流)。压力舱内部连续流场的基本控制方程是Navier‑Stokes方程，采用CFD方法(流场计算方法)进行计算；飞行器外部稀薄流场的基本控制方程是Boltzmann方程，采用DSMC方法(直接蒙特卡洛模拟方法)模拟。 | ||
| 搜索关键词： | 流场 压力舱 飞行器 带压 稀薄 空间飞行器 仿真分析 控制方程 边界条件 仿真技术 理论模型 流场分析 内部流场 内部区域 外部流场 外部区域 干扰力 计算域 外部 航天器 求解 分解 出口 | ||
【主权项】：
1.一种空间飞行器带压分离的仿真分析方法，其特征是：将压力舱段分解为内部连续流场和外部稀薄流场分别计算，并建立理论模型给出计算域入口/出口的边界条件，采用CFD方法计算内部区域流场、采用DSMC方法求解外部区域流场，利用流场分析结果最终确定带压分离对两飞行器的干扰力；压力舱内部连续流场的基本控制方程是Navier‑Stokes方程，采用CFD方法‑流场计算方法‑进行计算；飞行器外部稀薄流场的基本控制方程是Boltzmann方程，采用DSMC方法‑直接蒙特卡洛模拟方法‑模拟；DSMC程序采用变径硬球模型作为分子模型，能量分配采用Larsen‑Borgnakke模型，用Maxwell分布函数计算来流条件，对于无粘光滑壁面采用镜面反射模型，对于粘性壁面采用完全漫反射模型；内部和外部两个区域均为非定常流动，并且飞行器壁面随时间运动，因此，所要计算的流场区域是随时间改变的，采用动网格技术处理边界运动问题；飞行器内部气体作用于两空间飞行器上的力通过理论模型给出，其中X轴向力等于气体压强乘以飞行器底部面积，Z方向侧向力通过动量定理得到，对接端面通道受力通过理论模型得到。
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