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申请/专利权人：江苏天兵航天科技有限公司

摘要：本发明实施例提供一种喷流冲刷气瓶实现分离的非定常分析方法及仿真方法，涉及运载火箭领域，该非定常分析方法，包括：将通过小火箭内的燃气燃烧形成的高温高速的燃气喷流冲刷气瓶实现运载火箭的两个连接体的连接处破坏的过程，按照发生的时间顺序划分为三个阶段；基于热交换过程，针对第一阶段、第二阶段和第三阶段分别进行非定常分析，形成各阶段的非定常分析结果；基于第一非定常分析结果、第二非定常分析结果和的第三非定常分析结果，确定是否进行优化，以及当确定进行时所要优化的参数。采用小火箭内的燃气燃烧形成的高温高速的燃气喷流冲刷气瓶，气瓶爆炸将两个连接体的连接处破坏，且通过进行非定常分析能够实现最优参数设计。

主权项：1.一种喷流冲刷气瓶实现分离的非定常分析方法，其特征在于，包括：S101：将通过小火箭内的燃气燃烧形成的高温高速的燃气喷流冲刷气瓶实现运载火箭的两个连接体的连接处破坏的过程，按照发生的时间顺序划分为至少如下三个阶段：第一阶段、第二阶段和第三阶段；其中：所述第一阶段包括：在设定起始时间，将所述小火箭内的燃气燃烧形成的高温高速的燃气喷流喷到气瓶的外壁，持续冲刷所述外壁；其中，盛有工质的所述气瓶设置在所述运载火箭的两个连接体的连接处的预设距离处，所述小火箭与所述气瓶垂直设置，且所述气瓶处于所述燃气喷流所在的路径上；所述第二阶段包括：通过所述燃气喷流与所述气瓶的壳体之间的热交换，将所述燃气喷流的热量自所述外壁交换到所述气瓶的内壁；其中，所述壳体包括所述外壁和所述内壁；所述第三阶段包括：通过所述内壁的热量与所述工质之间的热交换，将所述内壁的热量交换到所述工质；通过交换到所述工质的热量将所述工质升温，在所述工质升温的同时所述气瓶内的压力升高；当所述压力达到所述气瓶的材料耐受极限时，所述气瓶发生爆炸，通过所述爆炸将所述连接处破坏，实现两个所述连接体分离；S102：基于热交换过程，针对所述第一阶段、所述第二阶段和所述第三阶段分别进行非定常分析，形成第一阶段的第一非定常分析结果、第二阶段的第二非定常分析结果和第三阶段的第三非定常分析结果；并确定各阶段完成分别所需的第一时间、第二时间和第三时间；S103：基于所述第一时间、所述第二时间和所述第三时间共同确定实现两个所述连接体分离的总时间；基于所述第一非定常分析结果、第二非定常分析结果和的第三非定常分析结果，确定是否进行优化，以及当确定进行时所要优化的参数；S102包括：S1021：针对所述第一阶段进行非定常分析是指：根据小火箭参数对所述燃气喷流所产生的热量进行分析，以及对所述燃气喷流喷到所述外壁的热量与时间进行非定常分析；并确定所述第一阶段完成所需的第一时间，形成第一非定常分析结果；S1022：针对所述第二阶段进行非定常分析是指：根据所述燃气喷流在所述外壁的流动特性参数、以所述壳体的导热系数及所述壳体的形状参数，对热量自所述外壁交换到所述气瓶的内壁的过程进行非定常分析，并确定所述第二阶段完成所需的第二时间，形成第二非定常分析结果；S1023：针对第三阶段进行非定常分析是指：根据所述气瓶的内腔容积、工质参数和气瓶材料特性，对所述工质吸收热量后所述工质的压力升高随时间变化进行非定常分析，对所述内腔的压力升高随时间的变化进行非定常分析，对气瓶的材料性能随温度升高的变化进行非定常分析，确定达到气瓶材料的耐受极限的所述内腔的压力与第三时间，形成第三非定常分析结果。

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