李颖琦，胡梦琦，梁国柱，王非凡，胡正根

(1.北京航空航天大学宇航学院，北京 102206； 2. 北京宇航系统工程研究所，北京 100076)

0 引言

在液体运载火箭工作过程中，贮箱内的液体推进剂会源源不断地供给发动机。随着贮箱内液面逐渐下降，以及飞行时过载、热交换等变化带来的影响，导致气枕压力不断降低，为满足推进剂的正常供应及贮箱结构的内压要求，必须对贮箱气枕进行气体补充。增压气体的来源一般是高压气瓶或发动机，其流出速度大、动能高，若直接喷入贮箱气枕空间，会造成推进剂液体飞溅和晃动，对贮箱的工作过程造成不利影响，因此对增压气体进入贮箱的过程进行合理约束和控制十分关键。

20世纪70年代，NASA针对半人马座火箭的液氢贮箱的增压系统设计了喇叭口形增压消能器并进行了整机试验。试验数据表明，在贮箱入口设置带有多层筛网和扩容结构的喇叭口形增压消能器，能有效降低增压气体速度，并使其均匀地注入气枕。2014年，李克诚运用CFD软件Fluent对喇叭口形、直筒形、多重筛网形等6种增压消能器进行了数值仿真及结构优化，发现挡板、扩容腔等结构起到了阻流、降速作用。2016年，张晓颖等设计了莲蓬状的低温贮箱回流消能器并完成数值仿真，发现莲蓬状装置能分散束流，达到减速和均流的效果，但并未用实物试验验证。

在现役的大型液体运载火箭贮箱入口，通常设置喇叭口形增压消能器，其结构组成与NASA半人马座采用的消能器大致相同。……