微重力条件下火箭液氢贮箱重定位过程的数值模拟

采用流体体积法（VOF） 对微重力条件下火箭液氢贮箱的重定位过程进行了三维数值模拟研究。首先结合美国 半人马座液氢贮箱缩比模型的落塔微重力实验，针对无挡板情形，得到了推进剂触底、反弹、碰撞、触顶、顶部清 空和完成重定位六个特征时间，与实验结果符合较好。进一步考虑了环形防晃挡板的影响，得到了重定位时间和邦 德数（Bo）的依赖关系。发现在可靠沉底的前提下，较小的沉底邦德数时完成重定位所需要的总冲量较小，可以节 省推进剂用量

重定位过程的数值模拟

<结合火箭液氢推进剂贮箱，采用流体体积法(VOF方法)对微重力条件下火箭液氢贮箱中推进剂的重定位过程进行数值模拟研究。针对自由面变形问题建立了完整的数学模型，考虑表面张力效应，研究在不同邦德数(Bo)下自由面变形过程的特点。结合美国半人马座液氢贮箱缩比模型的微重力实验结果，首先考虑无挡板情形，对推进剂重定位过程进行了三维直接数值模拟，得到了推进剂触底、反弹、碰撞、触顶和清空五个特征时间，与美国落塔微重力实验结果符合很好。进一步考虑了环形防晃挡板的影响，完成了相应的数值模拟研究