推進(jìn)系統(tǒng)是衛(wèi)星重要的分系統(tǒng)之一,其性能與衛(wèi)星平臺的性能直接相關(guān),它制約著衛(wèi)星的壽命,影響著衛(wèi)星的安全,在衛(wèi)星研制過程中占有舉足輕重的地位。衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)的仿真工作,是隨著衛(wèi)星研制能力的提升、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、仿真分析軟件的普及而逐漸發(fā)展和完善的。
《衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)仿真》首先介紹了國內(nèi)外各種類型的推進(jìn)系統(tǒng)與部件仿真技術(shù)進(jìn)展情況,闡述了推進(jìn)系統(tǒng)仿真涉及的各種基本理論。然后介紹了當(dāng)前常見的推進(jìn)領(lǐng)域系統(tǒng)級流動(dòng)仿真工具、部件級仿真工具、前后處理工具,并結(jié)合算例給出了仿真建模與仿真分析實(shí)施要點(diǎn)。針對冷氣推進(jìn)系統(tǒng)、單組元推進(jìn)系統(tǒng)、雙組元推進(jìn)系統(tǒng)、電推進(jìn)系統(tǒng)等各種類型的推進(jìn)系統(tǒng),梳理出實(shí)際操作性強(qiáng)的推進(jìn)系統(tǒng)仿真分析工作項(xiàng)目,覆蓋仿真分析目標(biāo)、仿真輸入條件、仿真算法或工具選擇、仿真建模、初始及邊界條件、仿真結(jié)果處理及輸出等具體工作項(xiàng)目。后針對推進(jìn)系統(tǒng)研制過程中可能遇到的典型問題如流體水擊,液體晃動(dòng)等如何開展仿真工作進(jìn)行了專題介紹。
第1章 緒論
1.1 衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)仿真的作用和意義
1.2 衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)仿真的發(fā)展歷程及趨勢
1.3 衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)仿真的真實(shí)性與快捷性的辯證關(guān)系
第2章 推進(jìn)系統(tǒng)仿真分析進(jìn)展
2.1 系統(tǒng)級仿真分析進(jìn)展
2.1.1 單組元推進(jìn)系統(tǒng)
2.1.2 雙組元統(tǒng)一推進(jìn)系統(tǒng)
2.1.3 雙模式混合推進(jìn)系統(tǒng)
2.1.4 電推進(jìn)系統(tǒng)
2.1.5 新概念推進(jìn)系統(tǒng)
2.2 部件級仿真分析進(jìn)展
2.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)仿真分析
2.2.2 電爆閥仿真分析
2.2.3 單向閥仿真分析
2.2.4 開關(guān)閥門類仿真分析
2.2.5 壓力容器仿真分析
2.2.6 減壓器仿真分析
2.3 推進(jìn)系統(tǒng)其他相關(guān)仿真分析進(jìn)展
2.3.1 低溫推進(jìn)劑存貯
2.3.2 聯(lián)合仿真與耦合分析
2.3.3 推進(jìn)劑晃動(dòng)分析
第3章 推進(jìn)系統(tǒng)仿真分析的基本理論
3.1 基本理論
3.1.1 流動(dòng)理論
3.1.2 結(jié)構(gòu)理論
3.1.3 傳熱理論
3.1.4 電磁理論
3.2 流動(dòng)水擊問題
3.2.1 水擊連續(xù)微分方程
3.2.2 水擊運(yùn)動(dòng)微分方程
3.3 節(jié)流小孔問題
3.4 液體晃動(dòng)問題
3.4.1 基本方程
3.4.2 泛函極值原理求解
3.5 多孔介質(zhì)問題
3.5.1 多孔介質(zhì)介紹
3.5.2 多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)機(jī)理和規(guī)律
3.6 微重力流體力學(xué)
3.6.1 微重力環(huán)境下毛細(xì)驅(qū)動(dòng)方程
3.6.2 毛細(xì)壓差驅(qū)動(dòng)方程
3.6.3 表面張力驅(qū)動(dòng)流動(dòng)方程
3.7 稀薄氣體動(dòng)力學(xué)
3.8 電磁問題
3.9 燃燒問題
3.9.1 基本方程
3.9.2 燃燒模型
3.10 兩相流問題
第4章 推進(jìn)系統(tǒng)仿真分析常用工具
4.1 推進(jìn)系統(tǒng)系統(tǒng)級流動(dòng)仿真工具
4.1.1 AMESim
4.1.2 Flowmaster
4.2 部件級仿真分析工具
4.2.1 Fluent
4.2.2 FLOW-3D
4.2.3 CFX
4.2.4 ANSYS
4.2.5 FPM
4.3 前后處理工具簡介
4.3.1 Tecplot
4.3.2 Origin
4.3.3 HyperMesh
4.3.4 HyperView
4.3.5 ICEM
第5章 推進(jìn)系統(tǒng)仿真分析工作項(xiàng)目
5.1 冷氣推進(jìn)系統(tǒng)仿真分析
5.1.1 仿真分析目標(biāo)
5.1.2 仿真輸入條件
5.1.3 仿真算法或工具選擇
5.1.4 仿真建模、初始及邊界條件
5.1.5 仿真結(jié)果處理及輸出
5.1.6 冷氣推進(jìn)系統(tǒng)仿真分析案例
5.2 單組元推進(jìn)系統(tǒng)仿真分析
5.2.1 仿真分析目標(biāo)
5.2.2 仿真輸入條件
5.2.3 仿真算法或工具選擇
5.2.4 仿真建模及邊界條件
5.2.5 仿真結(jié)果處理及輸出
5.2.6 單組元推進(jìn)系統(tǒng)仿真分析案例
5.3 雙組元推進(jìn)系統(tǒng)仿真分析
5.3.1 仿真分析目標(biāo)
5.3.2 仿真輸入條件
5.3.3 仿真算法或工具選擇
5.3.4 仿真建模及邊界條件
5.3.5 仿真結(jié)果處理及輸出
5.3.6 雙組元推進(jìn)系統(tǒng)仿真分析案例
5.4 電推進(jìn)系統(tǒng)仿真分析
5.4.1 仿真分析目標(biāo)
5.4.2 仿真輸入條件
5.4.3 仿真算法或工具選擇
5.4.4 仿真建模及邊界條件
5.4.5 仿真結(jié)果處理及輸出
5.4.6 電推進(jìn)系統(tǒng)仿真分析案例
第6章 專項(xiàng)仿真分析工作項(xiàng)目
6.1 流動(dòng)水擊
6.1.1 仿真分析目標(biāo)
6.1.2 仿真輸入條件
6.1.3 仿真算法或工具選擇
6.1.4 仿真建模及邊界條件
6.1.5 仿真結(jié)果處理及輸出
6.2 節(jié)流小孔
6.2.1 仿真分析目標(biāo)
6.2.2 仿真輸入條件
6.2.3 仿真算法或工具選擇
6.2.4 仿真建模及邊界條件
6.2.5 仿真結(jié)果處理及輸出
6.3 液體晃動(dòng)
6.3.1 仿真分析目標(biāo)
6.3.2 仿真輸入條件
6.3.3 仿真算法或工具選擇
6.3.4 仿真建模及邊界條件
6.3.5 仿真結(jié)果處理及輸出
6.4 多孔介質(zhì)
6.4.1 仿真分析目標(biāo)
6.4.2 仿真輸入條件
6.4.3 仿真算法或工具選擇
6.4.4 仿真建模及邊界條件
6.4.5 仿真結(jié)果處理及輸出
6.5 微重力流動(dòng)
6.5.1 仿真分析目標(biāo)
6.5.2 仿真輸入條件
6.5.3 仿真算法或工具選擇
6.5.4 仿真建模及邊界條件
6.5.5 仿真結(jié)果處理及輸出
6.6 羽流效應(yīng)
6.6.1 仿真分析目標(biāo)
6.6.2 仿真輸入條件
6.6.3 仿真算法或工具選擇
6.6.4 仿真建模及邊界條件
6.6.5 仿真結(jié)果處理及輸出
6.7 發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒
6.7.1 仿真分析目標(biāo)
6.7.2 仿真輸入條件
6.7.3 仿真算法或工具選擇
6.7.4 仿真建模及邊界條件
6.7.5 仿真結(jié)果處理及輸出
結(jié)束語
參考文獻(xiàn)