留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

真空环境下月壤颗粒受力影响因素及对空间分布的影响

邵亦琪 崔玉红 郑刚 于伟 任德鹏 叶青

邵亦琪, 崔玉红, 郑刚, 于伟, 任德鹏, 叶青. 真空环境下月壤颗粒受力影响因素及对空间分布的影响[J]. 空间科学学报, 2016, 36(1): 1-11. doi: 10.11728/cjss2016.01.001
引用本文: 邵亦琪, 崔玉红, 郑刚, 于伟, 任德鹏, 叶青. 真空环境下月壤颗粒受力影响因素及对空间分布的影响[J]. 空间科学学报, 2016, 36(1): 1-11. doi: 10.11728/cjss2016.01.001
SHAO Yiqi, CUI Yuhong, ZHENG Gang, YU Wei, REN Depeng, YE Qing. Study on Force-influencing Factors and Spatial Distribution of Lunar Regolith Particles under Vacuum Environmentormalsize[J]. Chinese Journal of Space Science, 2016, 36(1): 1-11. doi: 10.11728/cjss2016.01.001
Citation: SHAO Yiqi, CUI Yuhong, ZHENG Gang, YU Wei, REN Depeng, YE Qing. Study on Force-influencing Factors and Spatial Distribution of Lunar Regolith Particles under Vacuum Environmentormalsize[J]. Chinese Journal of Space Science, 2016, 36(1): 1-11. doi: 10.11728/cjss2016.01.001

真空环境下月壤颗粒受力影响因素及对空间分布的影响

doi: 10.11728/cjss2016.01.001
基金项目: 国家重点基础研究发展计划项目资助(2013CB035400)
详细信息
    通讯作者:

    崔玉红,E-mail:yhcui@tju.edu.cn

  • 中图分类号: V41

Study on Force-influencing Factors and Spatial Distribution of Lunar Regolith Particles under Vacuum Environmentormalsize

  • 摘要: 针对登月着陆器下降过程中扬起的月壤颗粒与羽流场的相互作用问题, 分析了 月壤颗粒在羽流场中受力的主要影响因素, 讨论了月壤颗粒受到的曳力、升力 和重力计算公式及适用范围. 通过量级分析对这三种力进行计算, 分析了影 响月壤颗粒运动及空间分布的主要作用力. 通过对惯性修正因数fI、 表面滑移修正因数fC和周围颗粒影响修正因数fF相关颗粒 雷诺数、克努森数及孔隙率在羽流场中的分布进行计算, 讨论了三种修正因数 对月壤颗粒速度以及空间分布的影响. 计算结果表明, fIfF修正使得月壤颗粒纵向速度及扬起月壤颗粒的最高高度略有减小, 而fC修正对这两方面的影响并不明显.

     

  • [1] FU Xiaojing, WANG Cheng, DAI Shuling. Real time simulation for lunar dust blown by engine exhaust plume[J]. J. Beijing Univ. Aeron. Astron., 2012, 38(8):1096-1100 (傅晓晶, 王成, 戴树岭. 发动机羽流作用下的实时月尘运动仿真[J]. 北京航空航天大学学报, 2012, 38(8):1096-1100)
    [2] GAIER J R. The Effects of Lunar Dust on EVA Systems during the Apollo Missions: NASA/TM-2005-213610[R]. Cleveland: NASA Glenn Research Center, 2005
    [3] HEIKEN G H, VANIMAN D T. Lunar Sourcebook-A User's Guide to the Moon[M]. New York: Cambridge University Press, 1991
    [4] MARICHALAR J, PRISBELL A, LUMPKIN F, LEBEAU G. Study of Plume Impingement Effects in the Lunar Lander Environment[J]. AIP Conf. Proc., 2011, 1333(1):589
    [5] ZHAO Chunmei, ZHU Chengmin. Numerical simulation of regolith trajectory under the action of the jet engine[C]//The 23rd National Space Exploration Symposium, 2010. Xiamen: Chinese Society for Space Research (赵春梅, 祝成敏. 发动机喷流作用下月壤运动轨迹数值仿真研究[C]//第二十三 届全国空间探测学术交流会, 2010. 厦门: 中国空间科学学会:14-22)
    [6] CAI Guobiao, GUO Jingjing, ZHUANG Fenggan, et al. Numerical simulation of vacuum plume with chemical reaction[J]. J. Astron., 2001, 22(4):13-19 (蔡国飙, 郭景 晶, 庄逢甘, 等. 考虑化学反应的真空羽流的数值模拟[J]. 宇航学报, 2001, 22(4):13-19)
    [7] GENG Dongliang, RENG Depeng, YE Qing, et al. A new calculation method of the interaction between plume particles and lunar regolith[J]. J. Astron., 2014, 35(8):884-892 (耿动梁, 任德鹏, 叶青, 等. 羽流场与月壤颗粒相互作用的一 种新计算方法[J]. 宇航学报, 2014, 35(8):884-892)
    [8] ZHENG Gang, CUI Yuhong, YU Wei, et al. A Method of considering collision effect on trajectories of lunar soil particles[J]. Chin. J. Space Sci., 2015, 35(4):486-494 (郑刚, 崔玉红, 于伟, 等. 考虑相互碰撞影响的月壤颗粒运动轨 迹的计算方法研究[J]. 空间科学学报, 2015, 35(4):486-494)
    [9] FENG B B, WANG S H, LI S Q, et al. Experimental and numerical study on pressure distribution of 90 degrees elbow for flow measurement[J]. Sci. Tech. Nucl. Inst., 2014, 64585
    [10] TANEDA S. Experimental investigation of the wake behind a sphere at low Reynolds numbers[J]. J. Phys. Soc. Jpn., 1956, 11(10):1104-1118
    [11] OSEEN C W. Über die Stokes'sche formel und über eine verwandte aufgabe in der hydrodynamik[J]. Arkiv. Matem. Astron. Fys., 1910(6):1-20
    [12] SCHILLER L, NAUMANN A. Über die gundlegenden Berechungen bei der Schwerkraftaufbereitung[J]. Zei-tschrift des Vereines Deutscher Ingenieure, 1933(77): 318-320
    [13] SHEN Qing. Rarefied Gas Dynamics[M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2003 (沈青. 稀薄气体动力学[M]. 北京: 国防工业出版社, 2003)
    [14] CUNNINGHAM E. On the velocity of steady fall of spherical particles through fluid medium[J]. Proc. Roy. Soc. London A, 1910(83):357-365
    [15] MILLIKAN R A. The general law of fall of small spherical body through a gas, and its bearing upon the nature of molecular reflection from surfaces[J]. Phys. Rev., 1923(22):1-23
    [16] ERGUN S. Fluid flow through packed columns[J]. Chem. Eng. Prog., 1952, 48(2):89-94
    [17] WEN C Y, YU Y H. Mechanics of fluidization[J]. Chem. Eng. Prog. Symp. Ser., 1966(62):100-111
    [18] GIDASPOW D. Multiphase Flow and Fluidization[M]. San Diego: Academic Press,1994
    [19] SAFFMAN P G. On the motion of small spheroidal particles in a viscous liquid[J]. J. Fluid Mech., 1956(1):540-553
    [20] MCLAUGHLIN J B. Inertial migration of a small sphere in linear shear flows[J]. J. Fluid Mech., 1991(224):261-274
    [21] RUBINOW S, KELLER J. The transverse force on spinning sphere moving in a viscous fluid[J]. J. Fluid Mech., 1961(7):447-459
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1288
  • HTML全文浏览量:  74
  • PDF下载量:  1153
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-21
  • 修回日期:  2015-09-09
  • 刊出日期:  2016-01-15

目录

    /

    返回文章
    返回