舆论摘要：液体运载火箭发效果考查台气路体例通用模块化建立模型与仿真接洽

数值仿真本领动作考查与表面除外的第三种接洽本领，不妨减少液体运载火箭促成体例的研制周期，贬低考查用度，并为考查供给引导性倡导。关系的接洽从20世纪中世于今，仍旧积聚了洪量的接洽功效并已产生了为数稠密的通用数值建立模型与仿真平台，美、欧、中、俄、日、印等寰球上海航空公司天兴盛对立充溢的国度和地域都仍旧开拓出相映的通用软硬件，很多国度的软硬件仍旧实行了贸易化运作，那些情景表白，液体促成体例通用数值建立模型与仿真平台的创造以及对液体促成体例静、动静个性的数值接洽仍旧变成现有促成体例计划矫正和新式促成体例研制的普通之一。正文在归纳国表里关系接洽功效的普通上，以我国两种型号的低温液体运载火箭发效果考查台管路体例为突破点，体例地接洽了不妨刻画含有各别构造和功效组件、不妨刻画各别流体震动和预热局面的数值体制的建立本领。 对准现有流体制一致维能源学模子不足一个一致的表面推导进程和一个不妨涵盖稠密模子的基础方程组的局面，从实用于贯串介质遏制体的欧拉（Euler）型积分情势的震动守恒方程动身，过程有理的模化推导获得了可收缩变截面管流准一维瞬变震动积分情势和微分情势的守恒方程，经过保持能量方程中的变体积项商量了因为遏制体体积的变换所输入的伸展功。经过对守恒方程在空间交叉网格上的有限体积分割创造了一种计划准一维可收缩变截面管流瞬变流场的有限体积模子，该模子可商量变体积、变物性、轴向热传导、重力场感化。动作流场建立模型思维的天然蔓延，在流场仿真的体制内兴盛了预热计划的局部，经过对圆柱坐标系下轴对称弹道壁面分别的二维有限体积网格，创造了一种计划管壁瞬变预热的有限体积模子，可处置对流换热和辐射换热两种边境情景，可处置具备包覆层或真空夹层构造的变物性管壁预热。流场和温度场模子的拉拢应用即为所兴盛的可仿真准一维可收缩流管内瞬变震动的有限体积模子，在深入和阐领会有限元状况变量模子体制的表面普通的同声，拓宽了其对瞬变震动的实用范畴。 提出了一种计划阀芯俭朴的双模子计划，为处置保守的喷孔模子在高压强量级、小压差以及小流量、小压差情景下的作废引导的阀芯处流量走样局面供给了一条灵验的矫正目标。贯串阀芯俭朴模子，从所兴盛流体瞬变管内震动的有限体积模子动身推导出考查台气路体例罕见元件（弹道、容腔与分支、阀门、减压器、安排阀、贮箱等）的流场和壁面温度场模子。在此普通上，以模块化建立模型与仿真为引导思维，最后建立了一个具备论理自洽性的一致的震动/预热仿真体制。 对准考查台体例温度范畴宽、压强跨度大的特性，实行了流体和管壁资料热物理本质随温度和压强变革的变物性计划。 阐领会体例模块化建立模型与仿真进程的五个办法，并鉴于FORTRAN90谈话处置了波及到的要害本领，提出了一种一致的可处置双向震动的接口典型，创造了包括四种模子的管壁预热模子库，创造了屏幕监测输入体制，沿用Visual C++6.0体例了可视化用户界面，最后开拓出液体运载火箭发效果考查台气路体例模块化建立模型与仿真软硬件，暂时本子号为1.5.0。 对我国现有的某型号低温液体运载火箭发效果考查台液氧、液氢贮箱增容体例在发效果焚烧阶段的动静处事进程举行了仿真，接洽了体例的动静个性以及正文提出的百般模子的仿真功效，与考查数据的比较表白，软硬件具备较好的真实性和通用性。 对准我国新式号低温液体运载火箭发效果考查台体例在试车中展示的三个液氢贮箱液位低沉速率重要不普遍的局面发展了数值接洽，仿真截止表白，不妨引导液位低沉速率重要不普遍的成分有两个：三个贮箱地方歧路限制丢失系数数值的比率、贮箱气枕与壁面初始时差数值的比率。