低温推进剂交叉输送管路流场特性仿真研究
2021-04-14陈士强陈六彪王俊杰
载人航天 2021年1期
关键词:阀门
许 浩,容 易,季 伟,崔 晨,王 夕,陈士强,陈六彪,王俊杰
(1.中国科学院低温工程学重点实验室,北京100190;2.北京宇航系统工程研究所,北京100076;3.中国科学院大学,北京100049)
1 引言
低温推进剂交叉输送(Cryogenic Propellant Cross Feed,CPCF)技术是一种应用于使用低温推进剂的运载火箭或者航天飞机等多级航天动力系统的推进剂管理技术,强调推进剂在级间的共用与相互补充。利用CPCF技术能够提高系统的运载能力,其优越性主要有:①对于某确定系统的可靠性,利用该技术可以提高至99.9%甚至更高;②对于某确定系统的设计成本,使用该技术可以有效降低约25%;③对于某确定系统的总重和结构干重,与不具备CPCF技术的系统相比,利用该技术的系统能够分别减小约38%和33%。由此可见,在动力系统中使用CPCF技术能够在很大程度上提高整体性能,这就需要对该技术进行研究和储备。通过对CPCF技术的概念与流程的总结,关键技术有连接器的设计、剩余推进剂的排放、交叉增压等,以及不同系统之间的性能对比分析与新型系统的设计,这些大多是以系统整体概念设计为主。
为了具体分析CPCF技术系统流程的运行参数,通过开展以水为工作介质的缩比试验,对系统中连接器的分离解锁动作、隔离阀的密封效果以及系统压力参数的监测进行了研究。在试验基础上,为了建立关于交叉输送系统的模型,需要结合仿真软件对系统运行时的参数变化进行分析。Schwanekamp针对不同流程,利用PMP和EcosimPro分别对稳态和瞬态两种运行工况进行了参数分析;……
登录APP查看全文
