微重力落塔实验中的流体行为仿真与分析

作     者：苗楠 王菁 刘战合 李国举 张昕喆 Miao Nan;Wang Jing;Liu Zhanhe;Li Guoju;Zhang Xinzhe

作者机构：郑州航空工业管理学院航空工程学院郑州450046 

基　　金：国家自然科学基金(11702255) 河南省高等学校重点科研项目(18A590002) 郑州航空工业管理学院青年骨干教师资助计划(2017-13) 郑州航空工业管理学院青年英才工程拔尖支持计划(2018-22) 

出 版 物：《应用力学学报》 (Chinese Journal of Applied Mechanics)

年 卷 期：2020年第37卷第4期

页      码：1763-1769,I0026,I0027页

摘      要：为提高实验结果准确性,本文对典型微重力落塔实验中的流体行为进行仿真验证和对比分析。首先,对典型自由下落式落塔实验全过程中的流体贮箱运动规律进行了分析和设计。然后,基于相似理论对缩比模型流体实验进行了设计和数值仿真验证,并以静液面生成和液体重定位过程为例,分析了落塔微重力初始状态的影响。模型间及模型与实验的对比结果验证了落塔实验和缩比模型流体实验设计及本文所采用仿真方法的有效性和准确性。对比分析表明:三组模型在液体形态和质心相对高度上吻合度较高;落塔缩比模型中微重力初始状态对静液面生成和液体重定位过程均有所影响,但影响随时间有减小趋势或可通过实验参数调整进行补偿。相关结论可为落塔流体实验设计提供重要参考。

主 题 词：微重力 落塔 缩比模型 相似理论 液体晃动 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 080103[080103] 0807[工学-电子信息类] 082504[082504] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11776/cjam.37.04.A045

馆 藏 号：203967883...