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中国科学院国家空间科学中心周炳红研究员讲座预告

时间 : 2019年11月01日 15时30分

地点 : 能源与动力工程学院303会议室

主办单位 : 工程学部

协办单位 : 能源与动力工程学院

新型航天运输飞行器中流体力学问题

主讲人 : 周炳红 研究员

在运载火箭改进优化或新型运载火箭设计过程中,会遇到各种复杂的流动与传热问题。本报告针对运载火箭流动与传热数值模拟过程中初始条件复杂、飞行过程复杂、边界条件复杂等问题,提出并总结了多种相应的模型简化方法,分别是工程经验法、极限参数法、低维近似法,为推进剂复杂流动与传热的数值模拟提供参考。并以“长征五号”飞天为例,利用模型简化方法将长征5号第一级和上面级火箭分离过程中划分为初始过载晃动段、一级关机过渡段、微重力滑行段、推进剂沉底段、主发动机点火段五个阶段,对液氢贮箱和液氧贮箱的流体动力学过程进行三维直接数值模拟。获得了推进剂的运动形态和分布规律,特别是增压气体的运动形态和规律。最终确定了级间分离时序,提出了方案优化建议,保证了长征五号上面级主发动机的成功启动,为长征五号成功发射保驾护航。


主讲人简介:

周炳红,研究员,博士生导师,中国科学院国家空间科学中心,系统仿真与论证实验室。研究方向为流体力学及飞行器设计。主持各级科研项目8项,其中,国防科研项目5项。长期负责长征系列火箭推进剂晃动及在空间微重力条件下的流动与传热研究,特别是结合我国系列运载火箭的技术改进,开展了大型贮箱低温推进剂晃动、相变与传热理论模型和三维非定常数值模拟研究工作。研究成果应用于航天部门长征2号上面级离轨、长征3号嫦娥工程中上面级长时间滑行、长征5号级间分离时序设计、长征5号改进设计、长征7号优化设计、新型可重复使用运载火箭等型号和任务。

作者 : 工程学部 赵雪林

责任编辑 : 陈青

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