為更好地理解熱力學(xué)排氣系統(tǒng)（TVS）的運行機理,優(yōu)化其運行參數(shù),針對節(jié)流裝置,建立了熱力學(xué)模型,討論了節(jié)流過程中狀態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律,對比了單相氣體、單相液體節(jié)流的性能特性,進一步揭示了焦湯節(jié)流效應(yīng)的原理,分析了不同節(jié)流背壓下節(jié)流前低溫工質(zhì)（液氫和液氧）壓力和溫度對節(jié)流性能的影響,并結(jié)合TVS實際應(yīng)用,闡述了節(jié)流最大制冷量的利用效果,提出了優(yōu)化的TVS工作區(qū)間。研究表明:在節(jié)流過程不發(fā)生相變情況下單相氣體節(jié)流制冷效應(yīng)要比單相液體節(jié)流制冷效應(yīng)更加顯著;而在節(jié)流過程發(fā)生相變情況下液體節(jié)流至兩相后,由于空化吸熱導(dǎo)致流體溫度降低,對于液氫,0.5MPa的壓降可產(chǎn)生接近3 K的溫降。對于液體節(jié)流,節(jié)流前壓力對節(jié)流過程影響可忽略,而節(jié)流前溫度和節(jié)流背壓對節(jié)流過程起主導(dǎo)作用;對于液氫在在軌運行工況下,考慮到節(jié)流制冷量的充分利用,同時保證換熱過程體積含氣率不高于90%,推薦TVS系統(tǒng)中節(jié)流背壓范圍為75～143 kPa。 

【文章來源】：宇航學(xué)報. 2020,41(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

TVS運行過程

當(dāng)流體在管道中穩(wěn)定流動突遇截面變化時,如圖2所示(P為壓力,cf為流速),引起局部阻力顯著增大,會造成顯著的壓力損失,稱為節(jié)流[21]。TVS中的節(jié)流過程也遵循類似的規(guī)律,而且通常閥孔開度很小,產(chǎn)生大幅的壓降以至于單相液體節(jié)流后空化產(chǎn)生兩相流動。2.1 微分節(jié)流效應(yīng)

低溫工質(zhì)的壓焓(p-h)圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]液體火箭發(fā)動機氧腔流動分析及均流板設(shè)計研究[J]. 楊青真,王紅梅,張銀波,呼浩.  宇航學(xué)報. 2005(06)



本文編號：3427509