Đốt cháy nhiên liệu rắn là một phương pháp truyền thống để trích xuất năng lượng từ các vật thể rắn. Tuy nhiên, một ứng dụng quan trọng tương đối mới của đốt cháy nhiên liệu rắn là trong động cơ đẩy tên lửa. Sự phát triển của mô hình Vật thể dễ cháy mới trong FLOW-3D v11.1 được thúc đẩy bởi quá trình đốt cháy nhiên liệu đẩy rắn trong tên lửa. Mô hình mô tả quá trình chuyển đổi nhiên liệu đẩy tên lửa rắn thành khí có nguồn nhiệt, mô phỏng quá trình đốt cháy trong tên lửa nhiên liệu rắn.
1. Tính chất vật lý đằng sau mô hình
Quá trình đốt cháy nhiên liệu đẩy trong buồng đốt dẫn đến tăng nhiệt độ và áp suất của khí xung quanh. Ngoài ra, khi nhiên liệu đẩy bị đốt cháy, miền dòng chảy tăng lên. Điều đáng quan tâm là dự đoán những thay đổi này trong dòng chảy vì động lực học (ví dụ: quỹ đạo và vận tốc) của tên lửa phụ thuộc vào chúng. Để giải thích cho những thay đổi về kích thước của miền dòng chảy, một biến thể của mô hình Vật thể chuyển động chung (GMO) đã được phát triển. Trong mô hình tăng cường, thành phần hình học đại diện cho nhiên liệu rắn được chỉ định là thành phần GMO thuộc loại đặc biệt: thay vì di chuyển, nó thay đổi hình dạng và kích thước. Biến dạng như vậy của một bộ phận dễ cháy có thể được nhìn thấy trong mô phỏng ở cuối bài viết này. Nếu các ứng suất đàn hồi bên trong nhiên liệu đẩy rắn cần được lập mô hình, thì mô hình Tương tác Chất lỏng-Cấu trúc sẽ hoạt động với sự phát triển mới này.
Nguồn khối lượng của khí đốt được giả định là loại đình trệ, tức là vận tốc ban đầu của khí thải bằng không. Kết quả là, không có thuật ngữ nguồn bổ sung nào xuất hiện trong các phương trình động lượng. Tốc độ đốt cháy được xác định bởi phương trình dưới đây. dm/dt là tốc độ đốt cháy hay đơn giản là tốc độ thay đổi khối lượng của chất đẩy rắn, P là áp suất của khí đốt, và a và b là các thông số thực nghiệm.
2. Cách thiết lập mô hình
Mô hình yêu cầu mô hình dòng chảy nén được kích hoạt. Chất đẩy rắn được định nghĩa là một loại thành phần hình học đặc biệt – cháy và các thông số phản ứng (a và b) cần được xác định. Các giá trị mặc định cho hệ số nhân và công suất được cung cấp, nhưng người dùng có thể thay đổi các giá trị này. Các giá trị mặc định cho hệ số nhân và công suất lần lượt là 1e-05 và 0,5. Người dùng có thể thay đổi các giá trị này.
3. Một ví dụ mô phỏng với kết quả
Hình 1. Phần tên lửa dùng để mô phỏng trong FLOW-3D v11.1 cùng với phần thực
Mô phỏng này là một nhiên liệu đẩy rắn cháy bên trong tên lửa. Thiết kế được sử dụng cho phần tên lửa cùng với phần thực được hiển thị trong Hình 1. Một lưới hình trụ đã được sử dụng do hình dạng hình trụ của thiết lập.
Sự phát triển của áp suất khí (sự phát triển theo thời gian được thể hiện trong Mô phỏng 1), vận tốc và phần khối lượng khí đốt thường là những gì người dùng có thể sẽ nghiên cứu. Số courant cũng được hiển thị trong kết quả (Hình 2), là tỷ lệ giữa quãng đường chất lỏng di chuyển trong một bước thời gian với kích thước ô lưới.
4. Số Courant
Các giá trị cao hơn của số Courant chỉ ra rằng kích thước bước thời gian có thể quá lớn để nắm bắt chính xác các tham số luồng cục bộ. Trong Hình 4, số Courant ở mức thấp bên trong buồng đánh lửa nhưng tăng lên khi dòng chảy chuyển từ buồng sang vòi. Vì mục đích chính của nghiên cứu trường hợp này là mô phỏng hành vi của vật thể dễ cháy, nên càng xa buồng đánh lửa, số Courant ở đó càng thấp, đảm bảo một giải pháp chính xác. Điều này có thể không xảy ra trong vòi phun, nhưng người dùng có thể giảm bước thời gian để chạy mô phỏng ở số Courant thấp hơn, nếu cần.
Hình 2. Biểu đồ phẳng của các biến quan trọng trong FLOW-3D v11.1
5. Đường dẫn và lưu thông
Hình 3. Đường dẫn của chất lỏng trong bộ phận dễ cháy được hiển thị bằng FlowSight
Đường dẫn là các hàm toán học và công cụ trực quan tuyệt vời để hiểu lịch sử của một hạt chất lỏng trong miền tính toán. Một công cụ trực quan mạnh mẽ như FlowSight sẽ tính toán các đường dẫn tùy thuộc vào yêu cầu của người dùng về độ dài, số lượng, v.v. Hình 3 cho thấy phần dễ cháy từ phía dưới (hướng dọc) trong chế độ xem trên cùng bên trái. Các đường dẫn được tính toán và hiển thị trong chế độ xem chính (hình ở giữa). Nhìn thoáng qua, có thể thấy rằng một lượng đáng kể lưu thông cục bộ đang diễn ra, cùng với lưu thông toàn cầu ở ngoại vi. Vật lý như vậy có thể rất quan trọng để hiểu trong khi lập trình quỹ đạo của tên lửa.
Tại Hội nghị Thượng đỉnh đối tác 2023 của Hãng Altair Engineering - Altair UNITE 2024 diễn ra từ ngày 15-19.01.2024, tại trụ sở chính ở Troy, Michigan (USA), Công ty TNHH UPVIET đã vinh dự nhận được kỷ niệm chương "OUTSTANDING SALES ACHIVEMENT 2023" dành cho các đối tác bán hàng ...
Cùng UPVIET nâng ly cho những nỗ lực của bản thân trong năm cũ và chào đón những thành công mới trong năm 2024.
Để đạt được những thành công nhất định ở thời điểm hiện tại, ngoài những nỗ lực của Ban lãnh đạo và toàn bộ nhân viên Công ty ...
Ngày lễ Giáng sinh đã đến, năm mới cũng đang đến gần. Đây là những ngày lễ gia đình, những ngày để sum họp các thành viên mọi thế hệ trong gia đình nhằm tạo những kỷ niệm chung và duy trì tình cảm giữa mọi người trong gia đình.
SoftInWay là Hãng phần mềm công nghệ hàng đầu thế giới chuyên về phát triển hệ thống và thành phần máy móc tuabin, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như Hàng không vũ trụ, Đóng tàu, Ô tô, Năng lượng và Quốc phòng.
Trong tình hình năng lượng hiện nay, việc ...
Ngày Quốc khánh Việt Nam là ngày lễ chính thức của Việt Nam, diễn ra vào ngày 2 tháng 9 hằng năm, kỷ niệm ngày Chủ tịch Hồ Chí Minh đọc bản Tuyên ngôn độc lập tại Quảng trường Ba Đình, Hà Nội, khai sinh ra nước Việt Nam Dân chủ ...
Ngày 11/08/2023, Công ty TNHH UPVIET đã phối hợp với Hãng Altair Engineering (Hoa Kỳ) tổ chức hội thảo công nghệ lớn nhất Việt Nam năm 2023 về lĩnh vực mô phỏng CAE, được tổ chức tại Khách sạn 5 sao Melia (Hà Nội).
Máy đo 3D, còn gọi là Máy đo tọa độ 3 chiều, hay Máy CMM - là thiết bị hữu ích trong đo kiểm chính xác ngành đúc chính xác, gia công chính xác, chế tạo chính xác khác,...
Với LH, người dùng được hưởng lợi từ một máy đo nhiều chức năng, hiệu quả ...
.png)
_cr_480x310.gif)
