水击波压力尖峰产生的原因及其影响因素分析
2021-08-30周晨初张晨曦陈宏玉任孝文
火箭推进 2021年4期
周晨初,张晨曦,陈宏玉,任孝文
(西安航天动力研究所 液体火箭发动机技术重点实验室,陕西 西安 710100)
0 引言
发动机关机过程中,液体局部加速度过大引起管路中压强急剧变化形成水击。管路中水击是一个快速变化的脉动过程。水击所产生的压强通常可以达到管道稳态压强的几倍到几十倍不等,经常造成发动机及其试验台系统结构破坏。为评估发动机及其试验台关机水击可能产生的最大水击压力,国内外学者开展了大量研究工作。
在理论研究方面,Menabrea最早开展水击理论研究,指出计算水击时应考虑波速的影响。经过李文勋等人的不懈努力,逐渐完善了水击理论。黎勤武等对空间发动机系统关机过程水击现象进行研究,分析了多推力室发动机系统工作状态、阀门响应特性等因素对水击现象的影响。刘洋等以某火箭发动机试验台冷却水系统为对象,借助系统流动特性瞬态仿真软件,建立了某试验台冷却水供应系统仿真模型,对试验台关机水击进行了研究。刘海飞等针对低温液体推进剂加注管路中水击现象进行研究,指出阀门的关闭速率影响着管路系统压力波动,并给出了低温液体推进剂加注管路中阀门的操作规则,为加注系统的设计与操作提供了理论依据。窦唯等建立了发动机水击压力试验系统,探讨了安装泄出阀对水击压力的影响及安装泄出阀后阀门关闭时间对水击压力的影响。文献[8]介绍了不带波纹管的液氢输送系统水击数值计算问题。……
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