[发明专利]基于二次开发技术的固体火箭发动机尾焰流场计算方法

权利要求书

1.一种基于二次开发技术的固体火箭发动机尾焰流场计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、尾焰流场模型建立的参数化及模板化；

步骤2、尾焰流场网格划分的参数化及模板化；

步骤3、尾焰流场求解的参数化及模板化；

步骤4、尾焰流场计算参数输入及模板化脚本运行；

所述步骤1具体包括：

步骤1.1、在ProE软件中建立尾焰流场三维模型，分析模型，提取影响尾焰流场分布的模型尺寸信息，对各参数赋值；

步骤1.2、采用JAVA编程语言，通过ProE二次开发接口Jlink中的函数，编写尾焰流场模型建立脚本，实现ProE模型文件参数的读取、修改、模型重生、导出及保存操作；

所述步骤2具体包括：

步骤2.1、进入ICEM CFD软件，点击菜单栏File-Replay Scripts-Recording scripts，开始录制网格划分脚本；

步骤2.2、导入之前生成的尾焰流场模型，并建立Block，规定全局网格尺寸，设置各边节点疏密，生成网格，定义边界类型，导出Fluent网格文件；

步骤2.3、保持ICEM CFD软件后台运行，打开Fluent，导入生成的网格文件，检查是否存在负体积网格、网格长宽比是否满足计算要求，确认后返回ICEM CFD软件；

步骤2.4、点击File-Replay Scripts-Recording scripts，完成脚本录制，退出ICEMCFD软件，并保存脚本文件；

步骤2.5、编辑网格划分脚本文件，提取网格划分全局尺寸作为参数，将其参数化，生成参数化的网格划分脚本；

步骤2.6、根据尾焰流场分析的具体问题修改网格划分尺寸参数、生成网格生成脚本文件并运行；

所述步骤3具体包括：

步骤3.1、打开Fluent软件，点击File-Write-Start Journal，开始脚本录制；

步骤3.2、利用Fluent TUI命令完成导入网格，并具体设置求解器类型、湍流模型、物质输运模型、离散相模型、工质参数、边界条件、求解参数、初始化参数，给定求解迭代步数，开始求解；

步骤3.3、在规定步数完成后，利用TUI命令完成后处理操作，生成压强、温度、速度、马赫数云图或曲线，并保存；

步骤3.4、点击File-Write-Stop Journal，完成脚本录制；

步骤3.5、重新开启新的Fluent软件进程，点击File-Read-Journal，选择已生成的脚本文件，测试脚本是否运行正常；

步骤3.6、针对运行测试正常的脚本文件，提取边界条件设置中发动机工作过程相关的参数，并将其参数化；

步骤3.7、根据尾焰流场分析的具体问题修改发动机工作参数、生成流场求解过程、后处理过程脚本文件并运行；

所述步骤4具体包括：

步骤4.1、问题分析：根据分析问题的具体问题，提取模型尺寸、网格尺度及发动机工况；

步骤4.2、模型重生：根据分析获取的模型尺寸信息，生成该问题的参数化列表，重生、更新、导出模型；

步骤4.3、网格划分：根据分析获取的网格尺度，具体为网格划分的最大尺寸，将参数写入网格划分脚本，生成该问题的网格划分脚本，并运行；

步骤4.4、求解：根据所述步骤4.1分析获取的发动机工况，将参数写入求解脚本，生成该问题的求解脚本，并运行；

步骤4.5、后处理：显示模型三维图、网格截图及流场计算结果。

2.根据权利要求1所述的基于二次开发技术的固体火箭发动机尾焰流场计算方法，其特征在于，所述模型尺寸信息包括喷管扩张段出口半角、喷管出口半径、喉部半径、喷管入口半径、尾焰区宽与喷管出口比值、尾焰区长度与喷管长度比值。

3.根据权利要求1所述的基于二次开发技术的固体火箭发动机尾焰流场计算方法，其特征在于，所述发动机工作过程相关的参数包括装药总重、发动机工作时间、燃气性质、气体组分质量分数、飞行状态、铝粒子含量、铝粒子粒径。