论文部分内容阅读
固体火箭发动机装药设计是发动机设计工作中的重要组成部分,内弹道参数的变化严重影响着发动机主要性能参数的变化,所以发动机装药设计与内弹道计算的研究一直都是众多学者研究的重点。随着计算机技术的发展以及各种建模软件功能的逐渐完善,各种建模软件不仅普遍应用于各领域,还应用于发动机装药设计与内弹道计算,通过对各建模软件自身功能的充分利用以及软件的二次开发等方式对发动机装药与内弹道计算问题进行研究。本文依托Pro/E软件,通过Qt平台进行软件界面的开发以实现发动机药型设计与内弹道计算,并且与商用CFD软件进行数据交流,实现药型设计、内弹道计算与流场计算的一体化。利用Qt平台开发出的仿真平台主要实现以下功能:(1)典型装药模型的参数化设计,以及读取Pro/E软件生成的模型数据文件,实现在平台内部快速生成不同参数的典型装药模型,成功读取Pro/E软件生成的OBJ格式文件,并在界面上显示。(2)装药内弹道计算,实现装药模型在燃烧过程中燃面面积随时间变化规律以及燃烧室内压强随时间变化规律等参数的精确计算。(3)通过脚本文件,实现平台与商用CFD软件之间的数据交流,平台自身产生的典型装药模型文件可以自动被ICEM软件成功读取,并进行网格划分,ICEM生成的网格文件可以被FLUENT软件读取。通过本平台,设计人员可以快速实现典型装药的药型设计以及内弹道计算,可通过ICEM软件对典型装药进行自动化网格划分,提高了工作效率,缩短了药型设计与内弹道计算周期。通过多组算例对软件平台的测试表明,此软件平台具有独立性、实用性、人机交互良好、易学易用性。通过将平台计算结果与利用Pro/E软件计算得到的燃面面积及利用Pro/E软件得到的燃面面积计算出的燃烧室压强计算结果比较发现,仿真平台内弹道计算结果与利用Pro/E软件计算得到的燃面面积及利用Pro/E软件得到的燃面面积计算出的燃烧室压强计算结果基本一致,误差较小,满足实际工程需要,为发动机的设计提供可靠的支持。