火箭燃气流的仿真模拟分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

火箭发动机作为运载火箭的核心动力装置，其性能直接决定了火箭的运载能力和飞行效率。

火箭燃气流是发动机工作过程中最为复杂的物理化学现象之一，对其进行深入研究对于优化发动机设计、提高发动机性能以及保障飞行安全至关重要。

本选题旨在利用先进的仿真模拟技术对火箭燃气流进行数值研究，揭示燃气流动规律，为火箭发动机设计和性能优化提供理论依据和技术支持。

2. 本选题国内外研究状况综述

火箭燃气流仿真模拟分析是近年来航空航天领域的热点研究方向之一。

近年来，随着计算机技术和计算流体力学（cfd）的快速发展，国内外学者在该领域开展了大量研究工作，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题将针对火箭燃气流的仿真模拟分析展开研究，主要内容包括：
1.火箭燃气流基础理论研究：研究火箭燃气流动的基本规律，包括流体力学基本方程、化学反应动力学、热力学基本定律等。

研究适用于火箭燃气流动的湍流模型，并进行模型验证。

2.仿真模拟方法研究：研究适用于火箭燃气流动的数值模拟方法，例如有限体积法、有限元法等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟方法，结合理论分析和实验验证，对火箭燃气流进行仿真模拟分析。

具体研究方法与步骤如下：
1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解火箭燃气流仿真模拟分析的研究现状、发展趋势以及存在的问题。

学习掌握火箭发动机工作原理、燃气流动理论、数值模拟方法等相关知识。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.高精度仿真模型的建立：采用先进的建模方法和网格划分技术，建立高精度的火箭发动机三维模型，能够更准确地描述发动机内部结构和燃气流动状态。

结合实际工况，对发动机物理模型进行合理简化，在保证计算精度的同时提高计算效率。

2.优化改进的仿真方法：针对火箭燃气流动的特点，优化选择合适的湍流模型、化学反应模型等，提高仿真结果的准确性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 王宁,李俊峰,王振国,等.考虑非平衡效应的固体火箭发动机两相流数值模拟[j].推进技术,2020,41(06):1377-1386.

2. 张晓光,王健平,邓力,等.基于fluent的固体火箭发动机两相流数值模拟[j].固体火箭技术,2021,44(04):453-459.

3. 刘洋,李晓鹏,李杰,等.固体火箭发动机燃气射流红外辐射特性研究[j].推进技术,2022,43(04):889-897.