白涛涛
- 作品数：20 被引量：52H指数：4
- 供职机构：中国航空工业集团公司中国空空导弹研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术兵器科学与技术电子电信更多>>
- 面向增材制造的进气道拓扑优化数值研究
- 2025年
- 进气道是冲压发动机的重要部件之一,其强度与刚度对于冲压发动机稳定性至关重要。为降低发动机消极质量并优化发动机设计,本文以某进气道为研究对象,在满足进气道变形和承载要求的基础上进行进气道薄壁结构减重设计。对进气道进行静力校核,根据进气道在4种工况下的初始强度校核结果确定优化设计域,结合点阵结构,同时考虑加强筋布局优化与加强筋尺寸优化,运用变密度拓扑优化方法,采用主级加筋结合局部点阵加筋填充的优化方案对进气道进行了优化设计。利用有限元软件进行优化前后强度、刚度、稳定性校核,优化后进气道结构质量减少了8%,稳定性增强,整体刚度分布更好,实现了进气道的减重与结构设计空间的扩展,证明本文采用的优化方法可行性。
- 郭家琦孙振华刘亚东刘亚东
- 关键词：拓扑优化进气道点阵结构冲压发动机
- 波瓣掺混装置作用下SPATR冲压燃烧室内流场研究被引量：2
- 2013年
- 设计了一种用于SPATR冲压燃烧室掺混燃烧的波瓣掺混装置。用数值模拟方法对无波瓣掺混装置和三种结构的波瓣掺混装置作用下的冲压燃烧室内流动和掺混燃烧情况进行了仿真。结果表明:在波瓣掺混装置作用下,冲压燃烧室表现出了很好的头部和整体冷流掺混效果,并使冲压燃烧室的掺混燃烧性能得到大幅提升;冲压燃烧室的冷流掺混和掺混燃烧性能随波瓣掺混装置穿透率的增大呈先增强后减弱的趋势;当穿透率为0.6时,冲压燃烧室的掺混效率达到0.910,温升达到1 127 K,表现出了较好的冷流掺混和掺混燃烧效果。
- 陈志明吴川白涛涛张鑫
- 关键词：冲压燃烧室
- 冲击载荷下固体火箭发动机起爆过程数值模拟被引量：2
- 2022年
- 固体火箭发动机在机械冲击载荷作用下,有可能发生燃烧、爆炸及爆轰等反应。应用固体推进剂点火增长模型,建立了固体发动机冲击起爆数值模型,通过显式动力学方法对固体火箭发动机的冲击反应过程进行数值模拟,撞击速度越高,在局部易产生“热点”,在推进剂中形成高压区域,高压区域迅速向外传播,点燃外围推进剂,超过临界阈值装药发生爆轰。计算结果表明斜向入射、撞击物尺寸越大、壳体厚度越薄,发动机越容易发生剧烈反应,甚至引起爆轰。这些特性为固体发动机安全性设计提供了理论基础。
- 张泽远沈欣莫展莫展
- 关键词：固体火箭发动机冲击起爆计算方法
- 基于正交试验设计的二次进气燃烧仿真被引量：2
- 2013年
- 通过正交试验设计与CFD仿真相结合的方法,采用PDF燃烧模型针对二次进气结构不同参数对补燃室燃烧效率的影响进行了仿真研究。结果表明:1)一次进气角对补燃室燃烧效率影响最大,其余3个因子的影响程度相当;2)在考查参数范围内,采用75°一次进气角、60°二次进气角、250mm一、二次进气间距和1∶1的一、二次进气面积比时补燃室综合性能最好;3)二次进气结构在增强补燃室掺混燃烧的同时会带来一定的总压损失。
- 白涛涛莫展王同辉
- 关键词：正交试验固冲发动机数值仿真
- 尾流对超声速导弹后弹体的影响规律
- 2017年
- 针对超声速飞行条件下尾流对轴对称导弹后弹体的影响,采用CFD流场仿真方法,对后弹体在不同飞行状态、落压比、喷管扩张半角及后弹体外形情况下的内外流干扰流场进行了数值计算,研究了发动机尾喷流对后弹体附近压强分布的影响规律。结果表明:尾喷流作用范围随发射高度的增大而增大,随发射马赫数的增大而减小;尾喷流作用范围与落压比呈分段线性关系,与喷管扩张半角呈线性增大关系;后弹体外形对尾喷流作用范围的影响很小。
- 白涛涛孙振华张泽远
- 关键词：尾喷流超音速轴对称
- 硬质隔板双脉冲发动机内流场仿真研究被引量：3
- 2015年
- 基于脉冲隔板总开孔面积一定的情况下,研究了不同级间开孔形式对一脉冲壳体绝热层烧蚀和流动损失的影响,对带硬质隔板的双脉冲发动机进行了内流场数值计算。结果表明:隔板背壁区涡流会加重绝热层烧蚀,燃气再附着点附近烧蚀情况最严重;改变开孔形状和布局对隔板流动损失影响不大,但优化开孔倒角设计可改善隔板孔流通能力;减小隔板外缘孔径并加开隔板中心孔能有效减轻绝热层烧蚀。
- 白涛涛莫展张跃峰房雷孙振华王虎干
- 关键词：固体火箭发动机双脉冲流场
- 三维双燃速装药固体火箭发动机工作过程研究被引量：1
- 2015年
- 为了对复杂三维双燃速装药固体火箭发动机工作过程进行深入研究,基于FLUENT软件的UDF模块,进行了三维双燃速装药固体火箭发动机工作过程的数值计算,并与实验结果进行了对比,结果表明:星型段的点火相对圆管段存在一定点火滞后;采用纯六面体结构网格结合弹性光顺法、动态分层法及局部网格重构法可以实现近似的三维双燃速装药燃面推移过程计算,但仍需在非结构网格结合局部重构法方面进行深入研究;总的来说,仿真结果与实验结果符合较好。
- 白涛涛孙振华张泽远
- 关键词：固体火箭发动机动网格
- 波瓣掺混装置结构参数对SPATR燃烧室性能影响仿真研究
- 2016年
- 对某波瓣掺混装置不同结构参数工况作用下的SPATR燃烧室掺混燃烧流场进行数值研究,分析了单一结构参数变化对燃烧室性能的影响,并在此基础上进行了不同结构参数组合对燃烧室性能影响的综合分析。结果表明:波瓣外涵与内涵宽度比,长高比和切扇方式对燃烧室温升影响较大,波瓣长高比、内涵与外涵倾角比对燃烧室总压恢复系数影响较大;波瓣掺混装置结构参数的优化设计需要考虑燃烧室空燃比和长径比等因素的影响。
- 陈志明吴川白涛涛张鑫
- 关键词：燃烧室
- 一种小型全轴摆动喷管流场计算和性能分析
- 2019年
- 对一种长尾管式的小型全轴摆动喷管进行流场和性能分析,采用CFD三维流场仿真方法,完成了一系列不同工况的数值计算。结果表明:摆动喷管整体流场均匀,基本不受摆动的影响,分离线附近存在局部高压和低速涡流,其与压强、通喉比和工作介质相关;摆动喷管推力损失小、致偏效率高、线性度好,摆动时的内流场负载不高而摩擦力较大。验证了摆动喷管具有良好的流场均匀性和明显的性能优势,并提出了降低摆动力矩的措施。
- 尚永腾白涛涛
- 关键词：流场计算摆动力矩性能分析
- 快速建压过程药柱泊松比动态特性实验与仿真分析
- 2024年
- 固体火箭发动机药柱在低温点火过程中处于受围压状态,其泊松比随压强建立而发生变化。为探究建压过程泊松比的变化特性,开展了快速建压实验。根据体积变形等效关系建立了端羟基聚二丁烯(HTPB)推进剂泊松比随压强变化的数学模型,通过ABAQUS的USDFLD子程序对泊松比随压强变化的数学模型进行验证,并应用该模型对某管+星形药柱固体火箭发动机进行低温点火建压载荷下的药柱结构完整性分析。实验和仿真结果表明,压强的增长将引起HTPB复合固体推进剂内部孔隙率下降,泊松比因而呈现逐渐放缓的非线性增长趋势;采用变泊松比与定常泊松比所得到的计算结果存在差异;在低点火压强下,变泊松比药柱的最大主应变显著高于定常泊松比药柱。
- 许方毅职世君蒋鹏琛白涛涛白涛涛
- 关键词：固体火箭发动机泊松比
