FLOW-3D中国分公司/三维流动贸易(上海)有限公司

航空航天


对于在航空航天领域工作的工程师来说,FLOW-3D精确的液气界面(自由液面)跟踪技术、具有相和静电物理模型的热解决方案,为燃料稳定、低温温度调节、推进剂管理装置、空化和电荷分布等提供了有价值的见解。


Sloshing Dynamics 晃动动力学

了解推进剂在航天器燃料箱中的运动,对于理解其操作和性能的各个方面是至关重要的。推进剂运动影响液体排出、气体排出和增压等推进功能。在某些情况下,还必须知道推进剂运动产生的力,当液体质量占航天器总质量的很大一部分时,情况尤其如此。

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燃料箱晃动构成了燃料的晃动动力学,燃料的动力学可以与容器相互作用从而改变系统动力学。通常,燃料有一个自由液面。FLOW-3D是一款优秀的模拟燃料晃动动力学的软件,其利用TruVOF实现了精确的自由液面跟踪。此外,FLOW-3D的非惯性参考系(NIRF)模块允许简单且计算效率高的设置,实现燃料及运动的燃料箱的可视化。

为了突出FLOW-3D的NIRF模块功能,我们建立了一个显示航天飞机燃料晃动的模拟示例。航天飞机在开始的25秒内向上加速,然后在接下来的25秒内以同样的速度减速。之后利用角加速度,航天飞机旋转90度,然后继续线性加速。在这个复杂的航天飞机机动过程中看到复杂的自由液面流体运动是很有趣的。

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PMDs 推进剂管理装置

航天器中许多动力系统都是依靠储存在燃料箱中的液体燃料工作的,为了正常工作,这些系统必须提供可靠的无蒸汽燃料供应。设计在微重力环境下运行的燃料采集系统是非常具有挑战性的,因为表面张力往往控制着燃料的运动和位置,很难保证在需要的时候燃料会在油箱出口。推进剂管理装置的设计可以确保无蒸汽燃料始终如一地输送到动力系统。

FLOW-3D使航天器设计者能够模拟真实的轨道机动,从而以高度的自信设计推进剂管理装置。FLOW-3D为用户提供了充分验证的表面张力和壁面黏附力、自由液面对流和非惯性参考系等物理模型。

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Electric Charge Distribution 电荷分布

飞机燃料在飞行或加油时的晃动会产生电荷,使液气界面处的燃料蒸汽混合物导电。瞬态电势和电场分布的分析有助于确定油箱的最佳放电位置。使用FLOW-3D进行的电荷分布模拟演示了飞机油箱内燃料在一系列偏航、俯仰和滚转运动时的状态。

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