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Rocket Cooling Calculator: 双推进剂液体火箭发动机再生冷却模型及通道尺寸优化

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简介：
本研究开发了双推进剂液体火箭发动机的再生冷却模型，并提出了一种优化冷却通道尺寸的方法，以提高火箭发动机性能和效率。 RCC（火箭冷却计算器）是一种基于Python的可再生通用模型，源自Foltran 和 Blavier在2018年的描述，并经过了改造。该模型使用淡紫色渐变作为视觉主题。 这一研究由杰斐逊·贝塞拉纳于2019年在其博士论文中提出，他是墨西哥联邦大学塞加拉分校的硕士生，在东方大学克劳斯·韦曼教授指导下完成的研究工作的一部分。RCC可以从Python（librcc）和一个界面原型（RCC GUI）的形式进行编程。 L-75战斗机的验证及使用证明了其有效性，并得到了巴西武装部队的认可。这一成果在Almeida 和 Shimote (1999)以及Foltran 和 Blavier(2018)的研究中均有提及，同时获得了相关奖项和认可。此外，在tempolatur com或al imo trabalho citado中的综合评价也对该模型给予了肯定。 推荐使用Debian 9（Stretch）x64操作系统配合XFCE桌面环境来运行RCC程序。

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  • Rocket Cooling Calculator: 双推进剂液体火箭发动机再生冷却模型及通道尺寸优化
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    本研究开发了双推进剂液体火箭发动机的再生冷却模型，并提出了一种优化冷却通道尺寸的方法，以提高火箭发动机性能和效率。 RCC（火箭冷却计算器）是一种基于Python的可再生通用模型，源自Foltran 和 Blavier在2018年的描述，并经过了改造。该模型使用淡紫色渐变作为视觉主题。 这一研究由杰斐逊·贝塞拉纳于2019年在其博士论文中提出，他是墨西哥联邦大学塞加拉分校的硕士生，在东方大学克劳斯·韦曼教授指导下完成的研究工作的一部分。RCC可以从Python（librcc）和一个界面原型（RCC GUI）的形式进行编程。 L-75战斗机的验证及使用证明了其有效性，并得到了巴西武装部队的认可。这一成果在Almeida 和 Shimote (1999)以及Foltran 和 Blavier(2018)的研究中均有提及，同时获得了相关奖项和认可。此外，在tempolatur com或al imo trabalho citado中的综合评价也对该模型给予了肯定。 推荐使用Debian 9（Stretch）x64操作系统配合XFCE桌面环境来运行RCC程序。
     
  • 火箭::rocket:推力矢量控制模型火箭
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    本项目为一款教育性质的模拟软件，专注于推力矢量控制原理及其在火箭操控中的应用。通过交互式学习体验，用户可以深入了解和实践复杂的飞行轨迹调整技术。 该资料库包含由扎卡里·科嫩（Zachary Kohnen）设计的火箭模型。这些火箭采用基于主动推力矢量控制(TVC)的稳定装置。每个型号的信息可以在提供的目录中找到，包括各个项目的飞行固件详情。 以下是部分火箭列表及其基本信息： 执照 Thrust Vector Controlled Model Rockets Copyright (C) 2020 Zachary Kohnen (DusterTheFirst) 本程序是自由软件：您可以在GPL许可协议的条款下重新发布和/或修改它。
     
  • Simscape发动机冷却模型.rar
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    本资源提供了一个基于Simscape的发动机冷却系统仿真模型，适用于汽车工程学生和工程师研究与开发，帮助理解和优化热管理系统性能。 在Simulink环境中使用Simscape可以构建多域物理系统模型，例如汽车发动机冷却系统的模拟。该示例模型有助于工程师理解并优化热管理系统，从而提高效率、减少排放，并确保引擎稳定运行。 Simscape基于组件库，这些组件代表了各种物理系统的组成部分，包括流体动力学、机械结构和电气及热力学系统。在构建的发动机冷却模型中，以下几点尤为重要： 1. **热力学原理**：该系统的核心在于热量从高温区域（如引擎）传递到低温介质（例如冷却液或空气）。这涉及到能量守恒定律以及传导、对流与辐射等不同形式的能量转移。 2. **流体力学**：模型中包括了冷却剂在发动机内部的循环路径，通过管道和散热器流动。这部分需要掌握关于压力、流量阻力及泵的工作特性等相关知识。 3. **发动机模拟**：使用简化的内燃机模型描述其产生的热量与转速负载之间的关系。这要求了解如奥托或柴油循环等原理。 4. **控制系统**：现代车辆通常配备有温度传感器和电子控制单元（ECU），用于调节冷却风扇的速度以及节温器的工作状态，以保持引擎在最佳工作温度范围内运行。 5. **Simscape建模技巧**：学习如何使用Simulink中的Simscape库搭建模型、连接部件并设置参数。这包括掌握基础元素的配置方法及仿真结果分析技术。 6. **模拟与优化流程**：通过仿真实验，工程师可以评估冷却系统的性能指标（如发动机温度变化和冷却剂流量），并通过调整泵效率或散热器面积等参数来改进系统设计。 7. **实际应用价值**：此模型对于车辆工程、能源管理和环境科学等领域都有重要贡献。它可用于测试新设计方案，在不同操作条件下预测表现，并推动研发更高效的冷却技术。 综上所述，Simscape中的发动机冷却模型融合了跨学科的知识体系，包括热力学、流体力学以及控制理论等领域的知识和技术应用。通过深入研究和实践，工程师能够利用Simulink/Simscape工具解决实际工程问题并优化汽车引擎的散热系统性能。
     
  • Solkane 9.01 制冷剂性能与管道尺寸计算工具.zip
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    Solkane 9.01是一款专业的制冷剂性能分析及管道尺寸设计软件，帮助工程师高效评估R134a、R410A等制冷剂的热力特性，并优化空调和冰箱系统的管道布局。 Solkane是制冷工程师的重要工具之一，它具有强大的功能模块，能够提供大量关于制冷剂的热力学物质数据及传输特性，包括压焓图（p-h）和温熵图（T-s）。此外，它可以计算不同制冷剂下的单级与双级热力循环过程，并标注管道尺寸。Solkane还能直观显示并计算循环各状态点的数据。
     
  • 动态_火箭_火箭模型_动态学_
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    本项目聚焦于研究和开发火箭模型的动态特性，通过精确计算与模拟优化火箭的设计，提升其飞行性能。 在航空航天领域，火箭动力学建模是至关重要的一个环节，它涉及到火箭的飞行性能、轨迹控制以及稳定性分析。本段落将详细探讨火箭动力学模型及其对理解火箭上升过程中动力学行为的重要性。 首先，我们需要明确火箭动力学的基本概念。动力学作为物理学的一个分支，研究物体运动的原因和结果。具体到火箭动力学，则专注于研究火箭在空间中的运动规律，包括加速度、速度、位置及姿态的变化。火箭在发射时会受到多种力的影响，比如推力、重力以及空气阻力等。 建立一个有效的火箭模型通常需要以下几个步骤： 1. **物理模型的构建**：这一步骤涉及确定火箭的质量分布、几何形状和推进系统特性。这些因素直接影响到火箭的动力学响应及空气动力学性能。 2. **运动方程的制定**：根据牛顿第二定律，我们可以为火箭建立一组描述其在三维空间中六个自由度（俯仰、偏航、滚转、纵向、横向和垂直方向）非线性动态行为的数学模型。 3. **环境因素的影响分析**：建模时需考虑外部条件如大气密度变化对阻力大小的影响，以及地球重力场及自转效应等复杂情况。 4. **推进系统的设计与模拟**：火箭升空主要依靠其发动机提供的推力。因此，在动力学模型中必须准确描述燃料燃烧过程、喷嘴排气特性及其控制策略以确保稳定输出。 5. **制导和控制系统开发**：为了保证火箭沿着预定路径飞行，需要设计适当的导航算法来实现姿态调整与推力矢量控制等功能。 6. **数值仿真及结果分析**：通过采用欧拉法或龙格-库塔法等数值方法求解上述建立的动力学方程组，并对火箭的轨迹、速度变化和稳定性进行深入研究。 7. **实验验证与优化改进**：模型需要经过地面测试以及飞行试验来验证其准确性，然后根据反馈信息不断调整和完善以提高整体性能。 火箭动力学建模是一项复杂而精密的工作，涵盖了流体力学、热力学、结构力学及控制理论等多学科知识。掌握这些技能对于推动火箭设计与研发进程至关重要，并有助于实现更长远的太空探索目标。
     
  • 火箭发射MATLAB代码 - rocket-simulation: 火箭仿真软件基于MATLAB
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    rocket-simulation是一款基于MATLAB开发的火箭发射仿真工具。该软件能够模拟火箭从发射到轨道运行的全过程，适用于航天工程学习与研究。 我们正在为一个高级设计项目制造一种火箭，该火箭需要将有效载荷带到特定高度，并且要符合比赛的规范和准则。评分依据多个因素，但此次模拟关注以下几点：1. 实际火箭的最大飞行高度与竞赛规定的最大高度；2. 实际火箭的最大飞行高度与仿真计算得出的高度；3. 实际着陆区域范围与竞赛规定的要求。 与其他团队一样，我们使用了RockSim等开源软件来模拟我们的火箭飞行，并努力在上述第一个和第三个条件中获得尽可能多的分数。然而，在实际测试中发现大约2%至5%的误差容忍度，有些情况下预测值甚至偏离10%，比如比赛要求达到10,000英尺高度时，我们的仿真结果为9550英尺。
     
  • 多级固体运载火箭的一体化总体、弹道及轨道设计与优化（2008年）
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    本论文聚焦于2008年的研究，探讨了多级固体运载火箭的设计理论与实践。涵盖了总体设计、弹道分析以及轨道优化等关键技术领域，旨在提升火箭的性能和效率。 针对小型多级固体运载火箭的设计需求，本段落制定了合理的飞行轨迹，并综合分析了弹道设计、轨道设计与总体特性的相互作用关系，构建了一个总体弹道轨道一体化优化设计的数学模型。通过应用自适应模拟退火法、虎克直接搜索法、多岛遗传算法、逐次近似法和有向启发式搜索法对300公里LEO轨道进行了多级固体运载火箭的整体轨迹优化，并对比了这五种方法的优化效果。计算结果显示，所建立的一体化设计模型是合理的；整体参数与轨迹结合进行优化能最大程度地提升运载火箭的设计性能，同时显著改善其效能。相较于原有方案，通过优化后变轨所需的推进剂质量减少了12%。
     
  • 固体火箭发动机内弹道的计算方法及计算机程序
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    《固体火箭发动机内弹道的计算方法及计算机程序》一书深入探讨了固体火箭发动机内部燃烧过程中的物理现象，并提供了详细的内弹道计算理论和实用编程方案，为设计师们提供精准设计工具。 固体火箭发动机内弹道计算方法及计算机程序用于进行内弹道的计算。
     
  • 过冷沸腾在微通道中冷却电子元件的传热模型研究
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    本研究聚焦于过冷沸腾现象在微通道中的应用，旨在开发更高效的散热技术，特别针对电子元件的冷却需求，建立精确的传热模型。通过分析不同工况下的换热特性，探索提高冷却效率的新途径。 本段落研究了在直径1毫米、长度40毫米、管壁厚度为0.325毫米的垂直不锈钢微通道内过冷流体沸腾的现象。实验中使用水作为工作介质，热通量范围设定在600至750 kW/m²之间，输入速度则控制在1到2 m/s之内，而过冷温度变化于59.6至79.6 K。 研究结果表明，在未达到干涸点的情况下，沸腾状态能使通道壁的温度低于单相流时的状态，并且更加均匀。干燥开始的位置受三个因素影响：热通量、入口速度和过冷温度的变化情况。此外，变干现象通常发生在靠近通道入口的地方，尤其是在增加热通量和提高过冷度的情况下更为明显；而降低输入速度也会导致干燥点向通道的入口方向移动。 工作压力设定为1个大气压（atm），对应的饱和温度为372.75 K。