● 摘要
对姿控液体火箭发动机的动态特性的研究是发动机研制过程中的难点。对姿控发动机动态过程进行深入的仿真研究,了解其变化过程,确定出主要的影响因素,对于预示试验结果,指导科研实践,缩短研制时间具有非常重要的意义。 本文以工程需求为背景,借鉴VC++6.0编程语言中类的概念,利用基于面向对象的模块化仿真方法,将发动机的部件模型模块化分解,建立相对应的模型和模型实例,开发出了仿真程序MFsim,进一步完善了GreenApple和Gsim仿真软件。仿真程序MFsim是利用实际系统的模块化分解,并通过系统结构矩阵的搭建和系统参数文件的设置来驱动程序的;仿真软件GreenApple是基于图形化界面进行系统的搭建,通过建立模块化仿真模型,设置模型参数,进行仿真。它能够在更短的时间内实现某推进系统的搭建,更快的去分析系统参数对仿真结果的影响;仿真软件Gsim也是基于图形化界面进行系统仿真模型的建立并搭建仿真系统。该软件非常灵活地自定义元件模型,当发动机方案变动时,不再需要大规模地修改程序,只需对相应的元件模型类进行编辑,实现了从开发组件模型库到搭建系统到仿真计算的全过程图形化操作。 利用仿真程序MFsim和仿真软件Gsim建立了燃烧室试验台的仿真系统,将仿真结果与试车曲线进行对比,验证了仿真程序MFsim的可行性。同时,利用仿真程序MFsim、仿真软件GreenApple和GSim建立了某姿控液体火箭发动机系统的仿真系统,对三种仿真方法的结果进行了对比,验证了仿真软件的正确性和实用性。 本文所做的工作,为后续姿控液体火箭发动机动态特性的研究奠定了基础,对其它火箭发动机领域的仿真研究提供借鉴。
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