本文關(guān)鍵詞：升空過程中低溫液氧貯箱壓力變化及熱分層研究

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【摘要】：針對火箭升空過程,通過編寫用戶自定義程序詳細(xì)考慮了氣動熱以及空間輻射熱的影響,數(shù)值研究了低溫液氧箱體壓力變化及流體熱分層現(xiàn)象。在計(jì)算過程中,著重考慮了大氣物性參數(shù)隨高度的變化、飛行過程中加速度變化與氣液界面相變對箱體壓力以及箱內(nèi)流體溫度分布的影響。模擬結(jié)果表明:氣動熱對箱體控壓頻率產(chǎn)生了較大的影響。隨著氣動熱流的增加,箱體增壓時(shí)間變短,降壓時(shí)間變長。在飛行120s時(shí),氣動熱流達(dá)到最大,其對箱體壓增性能的影響也最為突出,此時(shí)箱體增壓時(shí)間最短為4s,箱體降壓時(shí)間最長,約13s。在無排液階段,箱體壓力呈現(xiàn)波動變化,氣液界面處氣枕被冷凝。在該過程中,液相質(zhì)量增加了11.05kg,氣相質(zhì)量減少了1.52kg。在增壓排液階段,盡管增壓氣體持續(xù)注入箱內(nèi),箱體壓力仍逐漸減小,而氣相質(zhì)量則呈波動增加。隨著時(shí)間的延長,氣液相溫度均向溫度升高的方向推進(jìn)。由于空間輻射漏熱造成了排液溫度的升高,給發(fā)動機(jī)運(yùn)行帶來安全隱患,應(yīng)采取有效絕熱措施來減少空間漏熱。
【作者單位】： 西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院;上海宇航系統(tǒng)工程研究所;
【關(guān)鍵詞】： 升空過程 氣動熱 空間輻射 壓力變化 熱分層
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51376142) 航天低溫推進(jìn)劑技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(SKLTSCP1505) 上海航天核攀項(xiàng)目(ZY2015-015)
【分類號】：V434.1
【正文快照】： 低溫推進(jìn)劑箱體的增壓過程及流體分層現(xiàn)象對流體的順利排出以及安全貯存有著極其重要的影響。在升空過程中,低溫液體火箭將受到劇烈的氣動熱以及各種空間輻射熱流的影響。當(dāng)考慮這兩部分熱量對低溫箱體壓增及分層影響時(shí),計(jì)算將變得異常復(fù)雜,因此有必要對其進(jìn)行深入研究。有關(guān)

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本文編號：918444