自然环境中偏二甲肼蒸发扩散规律预测仿真.pdf

第34卷第2期
计算机仿真
2017年02月
文章编号:1006-9348(2017)02-0299-05
自然环境中偏二甲肼蒸发扩散规律预测仿真
樊东磊,王华2,崔村燕2,王亚冲
(1.装备学院研究生管理大队,北京101416;
2.装备学院航天装备系,北京101416
3.酒泉卫星发射中心,甘肃酒泉735000)
摘要:为预测有毒液体推进剂偏二甲肼在自然环境中蒸发扩散规律,采用流体力学软件 FLUENT,对大气环境下蒸发容器中
纯偏二甲肼的蒸发扩散过程进行了数值仿真。并利用在某基地蒸发实验获取的测量数据对仿真模型进行有效性验证,分析
了不同风速、不同源强条件下有毒气体蒸发后的毒气浓度分布情况。仿真表明,风速越大,推进剂蒸发扩散的速度越快。单
位体积内源强的大小以及环境温度和压强对推进剂的蒸发扩散影响不大。
关键词:偏二甲肼;自然环境;蒸发扩散;预测仿真
中图分类号:TP391.9文献标识码:B
Forecast Simulationof Evaporation and Diffusion
of Unsym-dimethyl Hydrazine in Natural Environment
FAN Dong-lei", WANG Hua, CUI Cun-yan, WANG Ya-chong
(1. Department of Graduate Management, Equipment Academy, Beijing 101416, China
2. Department of Space Equipment, Equipment Academy, Beijing 101416, China
3. Jiuquan Satellite Launch Center, Jiuquan Gansu 735000, China
ABSTRACT: Numerical simulation is carried out using a kind of CFD software named Fluent in order to forecast e-
vaporation and diffusion of unsym-dimethyl hydrazine in natural environment. The concentration distribution of the
toxic vapor was analyzed under different inflow speeds and different source intensions. The results show that unsy
Dimethyl hydrazine evaporation and diffusion speed are higher with higher inflow speed. There is no significant influ
ence of the source intension, environment temperature and pressure on the evaporation and diffusion of unsym-dime
thyl hydr
KEY WORDS: Unsym -dimethyl hydrazine(UDMH ) Natural environment; Evaporation and diffusion
Forecast simulat
意义
引言
目前,国外针对偏二甲肼泄漏后蒸发扩散形成有毒气体
偏二甲肼(UDMH)是液体火箭发动机常用的高比冲火相应规律的研究相对甚少,国内装备学院陈新华老师先后两
箭燃料,是一种易燃、易爆、强腐蚀、强吸附能力的无色有毒次在某航天发射场戈壁滩开展了偏二甲肼的蒸发扩散实验,
液体,在航天领域有着广泛应用。若以该燃料为推进剂的运并拟合得到相应条件下蒸发速率的计算公式2;二炮工程学
载火箭发生意外爆炸事故时,散落在地面上的有毒推进剂未院黄智勇等,通过模拟偏二甲肼贮存的环境条件,进行液
燃尽,或偏二甲肼在贮存过程中发生泄漏,易蒸发扩散形成体推进剂蒸发机理实验,研究偏二甲肼蒸发速率的影响因
毒气,将会对人员造成危害和严重污染环境。鉴于偏二甲肼素,同时用 Fluent 3软件对偏二甲肼泄漏后液池蒸发扩散时的
具有较高的毒性和易燃性,研究自然环境下偏二甲肼的蒸质量分数变化进行数值模拟,得出特定通风条件下的贮库内
发扩散规律,对降低偏二甲肼扩散后的危害性具有一定偏二甲肼气体扩散规律们。由于偏二甲肼的毒性对环境易
造成严重污染,则不便于进行实验研究,且在实验环境设置
收稿日期:2016-03-29修回日期:2016-04-19
中不同温度和不同压强也难以实现,目前在自然环境下偏二
万数据