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申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学
摘要：本发明公开一种激光‑电磁复合推力器的金属推进剂烧蚀模拟方法及系统，首先获取金属推进剂与激光的状态参数，划分计算域网格。建立了考虑相变、相界面移动、微尺度效应和羽流屏蔽效应的金属热传导模型，求解相应阶段的控制方程获得金属内部的温度分布，进而获得当前阶段相界面的移动速度和位置。建立了考虑相爆炸和蒸发效应的金属烧蚀模型，从而获得金属表面的烧蚀速率、烧蚀深度和质量，并对金属烧蚀面进行坐标转换，同时更新此时间步长下温度分布对应的金属状态参数和热源，实现激光持续时间内数值求解的闭环。本发明量化了多物理因素对金属烧蚀的影响，能够准确预测金属推进剂的烧蚀特性，促进高效利用推进剂，确保推进系统长期稳定运行。
主权项：1.一种激光-电磁复合推力器的金属推进剂烧蚀模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：1：根据推进任务需求设置激光参数，选定金属推进剂，获取金属推进剂的状态参数随温度变化的表达式；2：获取激光能量作为热源项；获取上一时间步长金属推进剂的温度分布，求解金属推进剂的状态参数随温度变化的表达式，得到当前时间步长金属推进剂的状态参数；对金属推进剂的计算域进行网格划分，生成二维数值网格；3：根据金属推进剂的状态参数和热源项，在所述二维数值网格中求解考虑相变、相界面移动、微尺度效应和等离子体屏蔽效应的金属热传导模型，得到当前时间步长内金属推进剂的温度分布；4判断金属推进剂表面温度是否满足烧蚀条件，若满足则进入下一步，若不满足则直接转至步骤7；5：根据所述金属推进剂的温度分布，求解考虑相爆炸和蒸发效应的金属烧蚀模型，获得金属推进剂表面烧蚀退移速率；6：计算当前时间步长内金属推进剂的烧蚀深度和烧蚀质量，并根据当前金属推进剂的烧蚀深度，对二维数值网格进行坐标转换和正交化处理，将不规则的金属烧蚀面转化为均匀的二维正交网格平面；7：判断模拟时间是否达到激光脉宽时间，若是则进入步骤8，否则返回步骤2；其中，网格划分在所述二维正交网格平面上进行；8：输出金属推进剂在激光持续时间内的温度分布、总烧蚀质量和烧蚀深度。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国人民解放军国防科技大学 激光-电磁复合推力器的金属推进剂烧蚀模拟方法及系统
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