徐 峰，刘英元，陈海峰

（西安航天动力试验技术研究所，陕西 西安710100）

0 引言

液体火箭发动机启动、关机过程是十分重要而复杂的瞬变过程。此过程中所有部件几乎都是从静止状态（或工作状态）迅速变为工作状态（或静止状态），在很短的时间内各种参数都要发生剧烈变化。实践证明发动机的大部分故障是发生在启动和关机这样的瞬变过程中。开、关机过程中的水击是造成液体推进剂泄漏或发动机出现故障、降低发动机可靠性的原因之一。

1 推进剂供应管路流动分析

如何建立数学模型，理论模拟发动机热试车时的工作状态成为现今试验技术的研究课题。对于定型的发动机试验，发动机构造基本固定，相同型号的发动机热试车水击压力的数值变化不是很大，但对于研制阶段的液体火箭发动机，发动机型号变化较大、管路复杂、接口较多，水击压力在开关机时的冲击很容易造成推进剂管路接口处的破裂、推进剂的泄露，从而影响发动机正常工作。目前获得水击压力的常用方法有分析法(能量法)、图解法和特征线法3种。目前发动机试验常采用图解法，用于判断开关机时泵前水击压力的峰值与谷值，这种方法软件处理响应时间短、图形清晰明了，但无法综合分析影响水击压力数值的全面因素。

结合现有计算机技术，经分析论证采用有限差分特征线法作为数值求解的主要方法。采用龙格库塔法动力学方程，能够获得发动机关机时水击产生的最高压力，分析发动机系统关机水击产生的压力和流量瞬变特性。……