10n喷注器制造误差对其特性的影响研究

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1、申请上海交通大学工程硕士学位论文10N喷注器制造误差对其特性的影响研究院系：机械与动力工程学院工程领域：机械工程交大导师：施光林副教授企业导师：雷新塘高级工程师工程硕士：黄晓宇学号：1120212014上海交通大学机械与动力工程学院2015年7月ThesisSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofEngineeringMasterSTUDYOF10NINJECTORSPRAYCHARACTERISTICINFLUENCEBYMANUFACTURINGERRORM.D.Candidate：HuangXiaoyuSuper

2、visor（I）：ShiGuanglinSupervisor（II）：LeiXintangSpeciality：MechanicalEngineeringSchoolofMechanicalEngineeringShanghaiJiaotongUniversityShanghai,P.R.ChinaJuly,2015上海交通大学工程硕士学位论文摘要10N喷注器制造误差对其特性的影响研究摘要承担10N喷注器的制造任务以来,由于造误差控制不到位，产品流量和雾化性能始终不稳定、一致性差，成为制约型号任务的瓶颈，因此为提高产品性能及合格率，开展制造误差对产品性能的影响研究。10N喷注器是

3、确保卫星在轨运行轨道以及姿态的保持和调整的关键部件，通过本课题研究对于提高卫星姿态控制精确和运行寿命、降低产品制造成本、缩短同类产品开发周期具有重要意义。本文主要研究内容包括影响产品性能的主要制造误差因素，流场模型的建立及其网格划分，流体数值模拟相关模型及算法的确定以及主要制造误差对产品性能的影响程度。具体研究工作如下：通过对工作原理、结构以及制造工艺对产品特性的影响分析，确定了螺旋槽、径向及轴向间隙、喷口尺寸等因素的制造误差作为主要研究对象。在流体力学相关理论基础上，研究确定了RNGk湍流模型和VOF多相流模型，并建立了10N喷注器的内、外喷嘴流场模型。通过10N喷注器内、

4、外喷嘴的雾化过程进行数值模拟计算，掌握了内部流动以及外部初始雾化的详细数据，得出了制造误差对流量和雾化角的影响程度。搭建了专用雾化试验平台，在数值模拟的基础上进一步开展雾化试验，获得了流量、雾化角及产品流量特性曲线相关数据，并最终确定了10N喷注器关键结构尺寸制造误差的尺寸控制范围。通过本课题研究，按照研究确定的10N喷注器关键尺寸及公差进行生产，产品合格率显著提高，降低了制造成本，缩短了生产周期，并为后续新型号喷注器的研制打下了良好基础。关键词：喷注器，离心式喷嘴，雾化，两相流，数值模拟I上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTSTUDYOF10NINJECTORSPRAY

5、CHARACTERISTICINFLUENCEBYMANUFACTURINGERRORABSTRACTDuetomanufacturingerrorcontrolwasnotinplace,10Ninjectorspraycharacteristicperformancewasunstable,andtheconsistencywaspoor.Therefore,researchwascarriedoutontheinfluenceofthemanufacturingerroronthesprayperformance,inordertoimprovetheproductperf

6、ormanceandqualify.10Ninjectoristhekeycomponentstoensurethatthesatellitecanmaintainandadjustitsorbitandattitude.Theresearchisimportanttoimprovethesatelliteattitudecontrolprecisionandservicelife,reducemanufacturingcost,anditisimportanttoshortentheproductdevelopmentcycle.Themainresearchcontentso

7、fthispaperincludethemainlymanufacturingerrorfactorsinfluencedtheproduct,establishtheflowmodel,andthedegreeofinfluenceofmanufacturingerrorsonsprayperformance.Themainresearchworkofthispaperisasfollows:Throughtheanalysisoftheworkingprinciple,str