推进剂与热化学
定义推进剂组分、混合比与燃烧室条件,通过吉布斯自由能最小化求解平衡组成和热力学状态。
面向液体火箭发动机概念与初步设计阶段,将推进剂与热化学计算、性能分析、喷管及推力室几何设计、传热与冷却分析、参数研究和脚本化计算组织在同一工程流程中。
RPA 以配置文件贯通输入、模型与结果,适合在方案比较和初步尺寸设计阶段快速组织多轮计算。典型工作可概括为以下四个相互衔接的环节。
定义推进剂组分、混合比与燃烧室条件,通过吉布斯自由能最小化求解平衡组成和热力学状态。
计算特征速度、推力系数、比冲及高度性能,并考虑冻结或移动平衡、过膨胀和流动分离等工况。
确定燃烧室和喷管几何,评估对流与辐射换热、壁温、冷却剂状态和冷却通道压降。
围绕最多四个独立变量开展嵌套分析,并通过 JavaScript 接口批量修改配置、运行计算和处理结果。
支持有限面积和无限面积燃烧室模型,以及移动平衡、冻结平衡等喷管膨胀假设。
计算海平面、设计膨胀状态和真空比冲,并可结合摩擦、发散、燃烧效率等损失估算交付性能。
支持抛物线型和推力优化轮廓设计,可采用二维轴对称特征线法生成喷管轮廓并输出 DXF。
分析对流和辐射换热,覆盖再生、膜式、辐射及组合冷却,并计算冷却通道液压损失。
内置可扩展的热力学物种数据库和编辑器,并支持导入 PROPEP 与 CEA2 格式数据。
提供 SI 与美制单位,结果可输出为文本、HTML、PDF、ODF 和曲线图,便于记录与比较。
以下界面展示 RPA v4 的典型配置与结果视图,图片均保留原厂发布状态。
软件可用于推进剂组合比较、混合比与燃烧室压力研究、喷管膨胀比选择、推力室初步定型、冷却方案评估以及不同高度和节流工况下的性能分析。
RPA v4 的 Scripting Utility 支持交互式与批处理运行,可通过 ECMAScript 对象接口读取和修改 JSON 配置、执行燃烧与火箭性能分析、调用推力室和喷管设计功能,并处理计算结果。
用户可编辑热力学物种数据、导入兼容数据格式,并以最多四个独立变量组织嵌套分析;脚本接口也可用于连接外部数值计算流程。
RPA v4 提供 Windows 10/11 x64、Linux x86-64 和 Apple Silicon macOS 安装包;不同平台的运行库要求有所差异,部署前建议核对目标环境。
v4 采用 JSON 配置格式。旧版项目迁移、数据库扩展、脚本流程构建及分析模板整理可结合实际项目需求评估。