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膏体推进剂直圆管流动的壁滑移修正①

2011-03-13张家仙

固体火箭技术 2011年3期

张家仙,郑 亚

(1.北京航天试验技术研究所,北京 100074;2.西北工业大学,西安 710072))

0 引言

膏体推进剂是一种兼顾固体推进剂和液体推进剂优点的新型推进剂,具有极高应用价值。要将膏体推进剂用于火箭发动机中,实现推力可调功能,必须首先研究膏体推进剂管道流动特性,解决推进剂输送和控制部件设计问题。

膏体推进剂属非牛顿流体,研究其模拟液管道流阻时发现有壁滑移流动,而壁滑移可在推进剂管道输送中实现减阻。目前,壁滑移现象已引起国内外广泛重视。Roger I Tanner[1]研究了聚合物平面粘滑流的部分壁滑移行为;Yogesh M Joshi等[2]提出了一种可预测由界面“非缠绕”机理所致的壁滑移管道模型;Saugey A等[3]给出了沿光滑壁面流动的液体泡沫计算分析,分析了气泡阻力与滑移速度之间关系;Hatzikiriakos等[4]研究了表面涂胶对LLDPE的壁滑移影响;张晓光等[5]对润滑脂在钢制管道中流动的壁滑移现象进行了测试研究;张家仙等[6]就膏体推进剂模拟液的直圆管流动特性进行了研究,但也是基于壁面无滑移的假设。总体上,壁滑移理论及试验研究尚不充分,尤其是围绕属于非牛顿流体的膏体推进剂的研究报道更不多见。本文主要针对膏体推进剂模拟液直圆管流动试验所测的流动曲线进行壁滑移修正。

1 试验

1.1 试验方法

膏体推进剂模拟液在直圆管内的流动试验原理如图1所示。膏体推进剂模拟液放在活塞缸内,电机驱动活塞将模拟液挤进测试管道,由连接在管道出入口两端的微压差传感器(图1(a)中DP)测量流动压降,在微压差传感器接入点的正对位置,分别接1个绝压传感器(图1(a)中HP、LP),用于微差压传感器所测量压降的校核。……

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