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液体火箭发动机健康监控技术智能化发展若干问题与挑战 被引量:1
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作者 吴建军 刘育玮 程玉强 《火箭推进》 北大核心 2025年第3期27-54,共28页
液体火箭发动机作为运载火箭的核心动力装置,其健康状态直接关系到系统可靠性和任务安全实施。面对适应复杂多任务和重复使用要求,传统健康监控技术在实时在线监控、智能故障诊断与隔离、系统重构与容错控制等方面表现出明显的局限性。... 液体火箭发动机作为运载火箭的核心动力装置,其健康状态直接关系到系统可靠性和任务安全实施。面对适应复杂多任务和重复使用要求,传统健康监控技术在实时在线监控、智能故障诊断与隔离、系统重构与容错控制等方面表现出明显的局限性。系统回顾了液体火箭发动机健康监控技术的发展历程,阐明其正由被动监控、主动监控向高度自主化、智能化方向演进的趋势。系统梳理了人工智能特别是大语言模型在健康监控领域的研究进展,总结归纳了不同类型预测与健康管理大模型的技术特点与应用路径,分析了其在提升诊断泛化能力和语义理解能力方面的潜力。结合液体火箭发动机具体实际,提出健康监控技术智能化发展面临的主要挑战,并展望了未来发展主要方向。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 健康监控 人工智能 大语言模型 故障诊断 预测与健康管理
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液体火箭发动机涡轮泵浮动环密封泄漏特性修正方法
2
作者 王珏 窦唯 +2 位作者 姜绪强 金志磊 林奇燕 《宇航学报》 北大核心 2025年第4期722-730,共9页
为了更精确计算浮动环密封泄漏特性的变化规律,结合建立的浮动密封环间隙内流体瞬态流动模型和搭建大压差高速涡轮泵浮动环密封特性试验台,基于泄漏量均方根误差最小优化目标,采用梯度下降法寻找最优修正系数,构建一种涡轮泵浮动环泄漏... 为了更精确计算浮动环密封泄漏特性的变化规律,结合建立的浮动密封环间隙内流体瞬态流动模型和搭建大压差高速涡轮泵浮动环密封特性试验台,基于泄漏量均方根误差最小优化目标,采用梯度下降法寻找最优修正系数,构建一种涡轮泵浮动环泄漏量修正方法,并采用案例验证该方法的准确性。结果表明,提出的泄漏量修正方法具有高效与高精度的特点,以0.11 mm间隙浮动环为例,数值计算泄漏量与试验值最大误差由7.41%降低为1.42%,仅需几个浮动环泄漏量试验测试数据,即可获得较精确的全工况的泄漏量数据。该方法可以用于指导液体火箭发动机涡轮泵密封环设计,确保更精确计算发动机工作效率。 展开更多
关键词 液体火箭发动机涡轮泵 浮动环密封 泄漏特性 试验研究
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数据驱动智能故障诊断技术在液体火箭发动机的应用与展望
3
作者 杨述明 吴建军 +2 位作者 谢昌霖 程玉强 王彪 《航空学报》 北大核心 2025年第15期1-20,共20页
故障诊断是保障液体火箭发动机安全性的关键技术之一,其中基于模型的诊断方法受限于诊断精度与模型准确度间不可调和的矛盾,以信号处理技术为典型代表的数据驱动诊断方法高度依赖专家领域知识。在人工智能和大数据快速发展背景下,数据... 故障诊断是保障液体火箭发动机安全性的关键技术之一,其中基于模型的诊断方法受限于诊断精度与模型准确度间不可调和的矛盾,以信号处理技术为典型代表的数据驱动诊断方法高度依赖专家领域知识。在人工智能和大数据快速发展背景下,数据驱动智能故障诊断方法获得了广泛关注,并在各种工程应用中取得了巨大成功。从机器学习的模型结构和特征工程2个维度,梳理数据驱动智能故障诊断方法在液体火箭发动机中的应用模式,进一步分析数据驱动智能故障诊断方法在液体火箭发动机实际健康监测应用中面临的3大挑战,并基于团队研究成果给出针对性解决措施,最后对数据驱动智能故障诊断方法存在的差距和下一步发展趋势进行总结。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 健康监测 数据驱动 机器学习 智能故障诊断
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火箭发动机涡轮泵振动信号的广义循环平稳诊断方法研究
4
作者 陈晖 任鸿飞 孙若斌 《振动工程学报》 北大核心 2025年第6期1145-1153,共9页
液体火箭发动机涡轮泵在强非平稳工况下运行,导致传统振动信号分析方法难以有效提取故障特征。为应对这一挑战,本文扩展了循环平稳随机信号模型,构建了广义循环平稳分析理论框架,既保留了循环平稳方法在故障诊断中的优势,又拓展了其在... 液体火箭发动机涡轮泵在强非平稳工况下运行,导致传统振动信号分析方法难以有效提取故障特征。为应对这一挑战,本文扩展了循环平稳随机信号模型,构建了广义循环平稳分析理论框架,既保留了循环平稳方法在故障诊断中的优势,又拓展了其在非平稳工况下的适用范围。围绕振动信号模型、故障特征提取以及表征三个方面,提出了一种服务于火箭涡轮泵故障诊断的广义循环平稳分析框架。通过火箭涡轮泵超低温轴承运转试验以及离心泵空化故障特征模拟试验,验证所建立的理论体系的优越性和有效性。结果表明:旋转机械的振动信号可视为时间翘曲的近似循环平稳过程,并可进一步转化为调制循环信号;在火箭涡轮泵超低温轴承运转试验中,运用所提出的盲自适应循环非平稳信号提取方法获取故障特征信号,在其阶次-频率谱相关图中能够清楚地检测到与保持架相对外圈频率(0.42Hz)和滚动体通过外圈频率(5.08 Hz)对应的谱线;在离心泵空化故障特征模拟试验中,所提出的高精度重排谱相关估计技术加强了谱相关图关于泵叶片通过频率(197Hz)的定位性能,并且随着空化程度的增加,在大量噪声的情况下仍然能够识别故障特征。 展开更多
关键词 故障诊断 涡轮泵 循环平稳 时间翘曲 特征提取
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基于“六化”挂图的航天液体动力产品保证体系优化实践
5
作者 邓永锋 赵杨 +2 位作者 袁洪滨 张晓军 赵瑞勇 《质量与可靠性》 2025年第3期42-46,50,共6页
航天液体动力产品保证体系建设是新时期切实提升航天液体动力产品质量的重要举措之一。为在产品保证体系初步建成后对其持续开展系统全面的迭代优化,推动产品保证体系释放更大效能,运用系统工程方法,从产品实现“六个过程”和产品保证... 航天液体动力产品保证体系建设是新时期切实提升航天液体动力产品质量的重要举措之一。为在产品保证体系初步建成后对其持续开展系统全面的迭代优化,推动产品保证体系释放更大效能,运用系统工程方法,从产品实现“六个过程”和产品保证“六项要求”2个维度构建二维优化矩阵,形成包含项目、时间等要素的“六化”挂图。依据“六化”挂图开展了产品保证体系优化,从而确保了优化工作的科学性、规范性和全面性。通过优化工作,航天液体动力产品保证体系日臻完善、效能初见,达到了预期目的。 展开更多
关键词 液体动力 产品保证体系 挂图 优化
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液体火箭发动机热-声不稳定性机理及预示方法的研究进展
6
作者 刘佩进 刘远哲 《火箭推进》 北大核心 2025年第3期178-197,共20页
在液体火箭发动机燃烧室内,由于声波、湍流以及非稳态热释放三者之间形成的正向反馈回路,热-声不稳定性会引发具有强破坏性的大振幅声学振荡,对发动机的稳定运行构成严重威胁,甚至可能导致灾难性后果。针对日益增长的低成本、高可靠性... 在液体火箭发动机燃烧室内,由于声波、湍流以及非稳态热释放三者之间形成的正向反馈回路,热-声不稳定性会引发具有强破坏性的大振幅声学振荡,对发动机的稳定运行构成严重威胁,甚至可能导致灾难性后果。针对日益增长的低成本、高可靠性的可重复使用发动机的研制需求,未来的先进发动机可能会面临新的热-声不稳定性问题。对液体火箭发动机背景下的热-声不稳定性研究进行了综述;系统梳理了与典型发动机结构与工况类型相关的热-声不稳定性机理;介绍了热-声不稳定性理论预示方法,包括热-声解耦后的线性方法与非线性方法;探讨了以高保真大涡模拟为代表的热-声不稳定性耦合求解方法;介绍了热-声不稳定性研究的新进展,包括数据驱动的动力系统理论与同步性理论以及AI赋能的热-声不稳定性预示方法等关键技术与科学问题。未来研究重点包括:开展发动机极端工作条件下低温推进剂的燃烧与火焰动力学行为研究;发展液体火箭发动机热-声不稳定性的非线性预示方法,进而对极限环以及触发等典型的非线性现象进行理论建模;发展高效、准确的跨/超临界流体物性计算方法,高压强湍流条件下的湍流燃烧模型,耦合大涡模拟算法的跨/超临界流体热-声不稳定性数值模拟方法;基于数据驱动的动力系统理论和同步理论分析方法,对液体火箭发动机热-声系统中典型的非周期性动力学状态进行判别,揭示非周期性热-声不稳定性的形成机制;发展AI赋能的热-声不稳定性预测方法,结合迁移学习和微调策略,解决真实发动机的小数据量难题,形成液体火箭发动机快速、有效的热-声不稳定预示方法。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 燃烧不稳定性 数值模拟 理论建模 机器学习
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液体火箭发动机在月球探测活动中的应用及展望
7
作者 李清廉 蒋卓航 +2 位作者 彭竞锋 刘新林 田晞霖 《火箭推进》 北大核心 2025年第3期134-177,共44页
月球探测飞行任务包括火箭发射、地月轨道转移、月面着陆、月面上升等过程。液体火箭发动机在月球探测的各个飞行阶段均发挥着不可替代的作用。通过回顾从20世纪中叶至今全球探月计划的发展历程,总结人类3次月球探测历程的特点,详细分... 月球探测飞行任务包括火箭发射、地月轨道转移、月面着陆、月面上升等过程。液体火箭发动机在月球探测的各个飞行阶段均发挥着不可替代的作用。通过回顾从20世纪中叶至今全球探月计划的发展历程,总结人类3次月球探测历程的特点,详细分析美国、俄罗斯、中国、印度、日本等国家在月球探测任务中采用的主要液体火箭发动机的技术方案、技术特点、性能指标、应用情况及演变过程等特征,对发展未来的地外天体探测液体火箭发动机技术具有启示意义。进一步总结近年来的宇航探索与新工业技术趋势,提出液体火箭发动机的发展正朝着无毒化、系列化和可重复使用方向发展,人工智能、金属增材制造、先进材料技术的快速发展正在加速推进液体火箭发动机设计、制造及应用范式的转变,这些技术进步不仅有助于提升地月运输的经济性,还将为建设月球科研基地以及载人登月任务提供重要的技术支持。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 月球探测 火箭发射 地月轨道转移 月面着陆及上升
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考虑真实效应的旋转爆震波动力学
8
作者 王兵 秦文楷 +4 位作者 闻浩诚 师迎晨 范文琦 罗发轩 李子栋 《火箭推进》 北大核心 2025年第3期77-102,共26页
旋转爆震波在传播过程中受到一系列真实效应的制约,使得旋转爆震波的动力学特性发生显著变化。按产生来源不同,真实效应可归类为真实边界约束和非理想物理过程两种。真实边界约束可视为旋转爆震波传播的空间条件,对于燃烧室而言,约束主... 旋转爆震波在传播过程中受到一系列真实效应的制约,使得旋转爆震波的动力学特性发生显著变化。按产生来源不同,真实效应可归类为真实边界约束和非理想物理过程两种。真实边界约束可视为旋转爆震波传播的空间条件,对于燃烧室而言,约束主要来自喷注、燃烧室几何和燃烧室上下游部件。这些约束会使受限空间内的旋转爆震波的结构产生横向畸变,诱发熄爆等动态过程,或产生部件间的不匹配现象。非理想物理过程来自流动与燃烧过程的内禀属性,诱使旋转爆震波产生更多不同尺度释热和流动结构,如次级燃烧等。若这类过程具有明显的非线性动力学特征,如波的分岔和聚并,则会对旋转爆震波的传播特性产生影响,进而对发动机的推进性能构成挑战。对相关研究前沿进行梳理,指出考虑真实效应时的旋转爆震波传播特性仍未被充分理解,且定量表征匮乏。目前大量研究聚焦于特定发动机构型,缺乏统一的旋转爆震波系结构描述和发动机性能评估框架,且实验测量的时空分辨率仍有待提高。 展开更多
关键词 旋转爆震波 真实效应 喷注 次级燃烧 激波
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液体火箭推进剂交叉输送技术研究进展
9
作者 魏祥庚 魏宇祺 +2 位作者 赵骁 王白岩 董译洹 《火箭推进》 北大核心 2025年第3期212-226,共15页
推进剂交叉输送技术能够有效提升飞行器的运载能力与动力冗余能力,是未来液体航天输运系统的重要发展方向。分析了交叉输送技术的优势,对其国内外应用现状开展了调研,总结了目前对交叉输送动静态特性方面的研究进展,并从应用需求的角度... 推进剂交叉输送技术能够有效提升飞行器的运载能力与动力冗余能力,是未来液体航天输运系统的重要发展方向。分析了交叉输送技术的优势,对其国内外应用现状开展了调研,总结了目前对交叉输送动静态特性方面的研究进展,并从应用需求的角度分析了交叉输送的方案设计与选择、与总体方案的匹配、动力冗余与控制以及关键部组件设计等重难点问题,对未来交叉输送技术可能的发展方向进行了展望,为未来大型液体运载火箭交叉输送技术的研究与应用提供参考。 展开更多
关键词 运载火箭 推进剂供应系统 推进剂交叉输送 液体火箭发动机
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气氧/气甲烷针栓式喷注器参数化仿真优化
10
作者 郁焕礼 唐潮儿 《导弹与航天运载技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期44-54,共11页
为研究气氧/气甲烷针栓式喷注器的燃烧性能,并讨论针栓式喷注器结构设计参数及推力室燃烧设计参数对燃烧性能的影响规律,采用数值仿真等方法进行理论分析。仿真结果表明:氧化剂中心式针栓式喷注器的燃烧性能更高;较大针栓头部角度和较... 为研究气氧/气甲烷针栓式喷注器的燃烧性能,并讨论针栓式喷注器结构设计参数及推力室燃烧设计参数对燃烧性能的影响规律,采用数值仿真等方法进行理论分析。仿真结果表明:氧化剂中心式针栓式喷注器的燃烧性能更高;较大针栓头部角度和较小中间套筒距离下燃烧性能更高;较小针栓头部半径可以明显起到冷却针栓头部的作用,但燃烧性能有一定损失;速度比在1.1左右时,燃烧性能较高,且针栓头部温度较低;氧气和甲烷的混合比在3左右时,燃烧性能较高。 展开更多
关键词 变推力发动机 数值仿真 针栓式喷注器 气气燃烧 气氧/气甲烷
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基于数字技术的液体火箭发动机可靠性研究进展 被引量:1
11
作者 谭永华 邓永锋 +2 位作者 胡海峰 汪广旭 李星 《火箭推进》 北大核心 2025年第3期19-26,共8页
液体火箭发动机工作过程极为复杂,工作环境和工况异常严酷,对可靠性要求极高。围绕发动机技术特点,系统分析了数字技术支撑下的可靠性研究需求。总结了近年来液体火箭发动机可靠性研究的最新进展,阐述了可靠性研究方法标准以及发动机设... 液体火箭发动机工作过程极为复杂,工作环境和工况异常严酷,对可靠性要求极高。围绕发动机技术特点,系统分析了数字技术支撑下的可靠性研究需求。总结了近年来液体火箭发动机可靠性研究的最新进展,阐述了可靠性研究方法标准以及发动机设计、制造等关键环节可靠性研究的成果,分析了液体火箭发动机可靠性研究面临的挑战,并提出了后续研究展望。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 可靠性 数字技术 产品保证
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空间自燃推进剂发动机起动点火问题与研究进展
12
作者 谭永华 刘晓伟 +3 位作者 汪广旭 杨宝娥 谭松林 周军 《火箭推进》 北大核心 2025年第1期1-16,共16页
空间自燃推进剂发动机起动点火过程涉及复杂的非定常湍流两相流动和燃烧,过程中容易出现起动超压现象,不仅会造成发动机烧蚀爆炸等严重后果,还可能诱发高频燃烧不稳定问题。国内外已围绕此类发动机起动点火过程涉及的推进剂空间闪蒸、... 空间自燃推进剂发动机起动点火过程涉及复杂的非定常湍流两相流动和燃烧,过程中容易出现起动超压现象,不仅会造成发动机烧蚀爆炸等严重后果,还可能诱发高频燃烧不稳定问题。国内外已围绕此类发动机起动点火过程涉及的推进剂空间闪蒸、液相反应、化学点火延迟等现象开展了大量的基础研究,并在实际发动机起动超压控制方面积累了丰富的工程应用经验。对上述工作进行整理,重点梳理了诱发起动超压的关键机理及影响因素,系统总结了国内外相关经验,归纳了现有研究存在的不足,提出了后续研究方向,为我国空间自燃推进剂发动机的研制提供参考。 展开更多
关键词 空间发动机 自燃推进剂 起动超压 空间闪蒸 液相反应 点火延迟
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液体火箭发动机涡轮泵音叉式整体叶盘低周疲劳寿命可靠性研究
13
作者 王珏 窦唯 +2 位作者 金志磊 姜绪强 李东 《推进技术》 北大核心 2025年第5期278-286,共9页
涡轮作为液体火箭发动机的关键构件,其低周疲劳寿命和可靠性直接影响液体火箭发动机的安全性能。对某液体火箭发动机涡轮泵音叉式整体叶盘开展流场分析和静强度分析,并基于局部应力-应变法获得了设计工况下整体叶盘的低周疲劳寿命。采... 涡轮作为液体火箭发动机的关键构件,其低周疲劳寿命和可靠性直接影响液体火箭发动机的安全性能。对某液体火箭发动机涡轮泵音叉式整体叶盘开展流场分析和静强度分析,并基于局部应力-应变法获得了设计工况下整体叶盘的低周疲劳寿命。采用拉丁超立方抽样方法,以转速、密度及弹性模量为随机输入变量,建立最大应力和最大应变的Kriging代理模型。通过大样本抽样,得到了音叉式整体叶盘的低周疲劳寿命概率分布,进而得出其疲劳寿命可靠度曲线。结果表明:整体叶盘的低周疲劳寿命呈右偏态分布,近似威布尔分布。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 音叉式整体叶盘 低周疲劳寿命 KRIGING模型 可靠度
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涡轮泵平衡活塞内消旋肋片对轴向力影响的数值模拟及分析
14
作者 杨铁恒 许开富 +3 位作者 金路 郑旭 孙中国 席光 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第7期46-55,共10页
通过三维稳态数值模拟和正交实验研究方法,系统分析了不同结构参数的消旋肋片对涡轮泵平衡活塞内部流动特性及轴向力的影响规律。选取某液体火箭发动机涡轮泵的平衡活塞流域作为研究对象,进行三维稳态数值模拟,分析了消旋肋片对平衡活... 通过三维稳态数值模拟和正交实验研究方法,系统分析了不同结构参数的消旋肋片对涡轮泵平衡活塞内部流动特性及轴向力的影响规律。选取某液体火箭发动机涡轮泵的平衡活塞流域作为研究对象,进行三维稳态数值模拟,分析了消旋肋片对平衡活塞内部流动特性的影响;设计正交实验方案,通过调整消旋肋片的宽度、高度及数量,进一步评估了各参数对轴向力影响的差异性。研究结果表明:消旋肋片的加入显著影响了涡轮泵平衡活塞内部流动特性;引入消旋肋片后,平衡活塞模型内部流动变得更加复杂,在动静圆盘间隙出现了更多的涡,增加了能量耗散,进而引发平衡活塞内部压力变化,轴向力明显改变,泄漏通道内的轴向力降低幅度可达14.3%;在选取的消旋肋片结构参数中,按照对轴向力的影响大小从高到低依次为消旋肋片的宽度、高度及数量,且前两者对结果的极差值分别为消旋肋片数对应结果的4.6倍和3.5倍。该研究通过消旋肋片结构参数设计改善了平衡活塞的工作特性,从而提高涡轮泵运行的稳定性,为液体火箭发动机涡轮泵性能优化提供了一定的参考。 展开更多
关键词 涡轮泵 平衡活塞 轴向力 消旋肋片
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考虑热效应的液氧涡轮泵液封轮内流特性分析
15
作者 王凯 徐敬畏 +4 位作者 赵四维 庄宿国 许开富 陈晖 刘厚林 《推进技术》 北大核心 2025年第5期92-106,共15页
液体火箭发动机液氧涡轮泵在运行过程中时常发生空化现象,复杂的空化流动对液封轮的密封性能造成影响。因此,本文在考虑热力学效应空化模型的基础上,从内部流动的角度深入分析了液氧涡轮泵首级液封轮密封性能和低温空化特性。研究表明:... 液体火箭发动机液氧涡轮泵在运行过程中时常发生空化现象,复杂的空化流动对液封轮的密封性能造成影响。因此,本文在考虑热力学效应空化模型的基础上,从内部流动的角度深入分析了液氧涡轮泵首级液封轮密封性能和低温空化特性。研究表明:与工作介质为液氮的试验结果相比,监测点的温度及压力的最大计算偏差分别为2.17%和6.13%;空化过程中伴随的离心效应促使液封轮后腔内形成汽相,有效抑制了泄漏;在入口压力为2.0 MPa,2.5 MPa,3.0 MPa时,相对于液相条件下的泄漏工况,泄漏流量分别减少了37.12%,46.31%和44.32%;尽管空化有助于减少泄漏,但相较于理想的液相环境,整体的封压能力仍有所下降;泄漏不明显时,汽相会在压力侧形成强烈的诱导涡(IV),而液相则主导产生前向台阶涡(FFSV);泄漏严重时,空化主要集中在槽形结构内部,形成后相台阶涡(BFSV),同时在结构外侧间隙可见片状空化;液封轮内空化主要有槽内空化和外侧间隙的附着空化两种类型;当入口压力较低时,槽内外形成环形的汽液界面,有效阻止了泄漏的发生,然而当入口压力增大后,外侧间隙的环形界面消失,槽内空化被限制在吸力面侧,外侧间隙则形成了以液相为主的泄漏通道。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 液封轮 液氧涡轮泵 密封性能 低温空化 Omega涡识别
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液体火箭发动机涡轮泵振动问题研究现状及展望
16
作者 王珏 窦唯 +1 位作者 杜家磊 金志磊 《推进技术》 北大核心 2025年第4期14-29,共16页
涡轮泵作为液体火箭发动机的核心高速旋转增压组件,其振动特性研究涉及多学科交叉领域,涵盖流体力学、结构力学、转子动力学及热力学等。本文系统梳理了涡轮泵振动问题的研究进展,从结构激振、流体激振和耦合振动三个维度展开论述:在结... 涡轮泵作为液体火箭发动机的核心高速旋转增压组件,其振动特性研究涉及多学科交叉领域,涵盖流体力学、结构力学、转子动力学及热力学等。本文系统梳理了涡轮泵振动问题的研究进展,从结构激振、流体激振和耦合振动三个维度展开论述:在结构激振方面,重点探讨了转子不平衡、动静碰摩、轴系松动及内摩擦等典型问题,在流体激振方面,深入分析了动静干涉流体激振、喘振、空化等;在耦合振动方面,主要讨论了密封-转子耦合、涡轮颤振等多物理场耦合问题。针对大推力可重复使用发动机的研制,指出需要在振动引起的涡轮泵关键构件动应力与疲劳寿命关系,涡轮泵大幅偏离设计工况引起的流体激振问题,多因素耦合建模分析和振动的主动控制三方面加强涡轮泵振动问题研究,以适应发动机大范围变工况、高可靠和长寿命工作要求。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 涡轮泵 结构激振 流体激振 耦合振动 综述
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液-液针栓式喷注器膜束流动状态对雾化锥角的影响
17
作者 赵凡 张海滨 +1 位作者 赵亮 白博峰 《推进技术》 北大核心 2025年第2期164-174,共11页
为揭示液-液针栓式喷注器膜束流动状态对雾化锥角的影响规律,本文通过精细设计喷注器结构与控制液束与液膜流动状态,采用可视化实验对针栓式喷注器喷注单元雾化锥角进行了测试分析。实验研究发现,除动量比之外,液束、液膜的流动状态(韦... 为揭示液-液针栓式喷注器膜束流动状态对雾化锥角的影响规律,本文通过精细设计喷注器结构与控制液束与液膜流动状态,采用可视化实验对针栓式喷注器喷注单元雾化锥角进行了测试分析。实验研究发现,除动量比之外,液束、液膜的流动状态(韦伯数)也对雾化锥角有较大影响。通过对实验结果分析,本文提出了表征液-液针栓喷注器液束/液膜撞击变形程度的函数模型,并将其作为修正因子对已有液-液针栓喷注单元雾化锥角预测模型进行了修正。在局部动量比0.55~5.13内,本文提出的雾化锥角修正模型的预测误差小于±5%(置信度91.46%),该模型实现了对液-液针栓喷注器喷注单元雾化锥角的准确预测。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 针栓喷注器 雾化锥角 动量比 撞击变形 韦伯数
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液体碳氢燃料旋转爆震燃烧研究进展
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作者 王可 于潇栋 +1 位作者 张禛瑞 范玮 《航空兵器》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
爆震波传播速度高达千米每秒量级,反应物来不及膨胀便完成燃烧,可实现近似等容燃烧过程,故采用爆震燃烧有望提高热循环效率。作为爆震燃烧的可行方式,旋转爆震在航空航天推进领域具有重要应用潜力,已成为研究热点之一。本文围绕液体燃... 爆震波传播速度高达千米每秒量级,反应物来不及膨胀便完成燃烧,可实现近似等容燃烧过程,故采用爆震燃烧有望提高热循环效率。作为爆震燃烧的可行方式,旋转爆震在航空航天推进领域具有重要应用潜力,已成为研究热点之一。本文围绕液体燃料两相旋转爆震燃烧的点火起爆,常温来流条件下氧化剂、燃料预处理等对旋转爆震波传播的影响,高焓来流条件下冲压和加力场景的旋转爆震燃烧组织进行了梳理与总结,对旋转爆震在喷气式推进领域的应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 旋转爆震 液体燃料 起爆 燃烧组织
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130吨级重复使用液氧煤油发动机维护维修技术分析
19
作者 杨永强 何江 +2 位作者 吕发正 张闯 曹文 《载人航天》 北大核心 2025年第1期104-110,共7页
针对液体火箭发动机重复使用需求,对130吨级液氧煤油发动机进行了技术提升,使其初步具备重复使用能力,并通过了多次地面重复试车考核。通过分析重复使用液氧煤油发动机的技术特点和使用要求,建立了重复使用液氧煤油发动机维护维修技术流... 针对液体火箭发动机重复使用需求,对130吨级液氧煤油发动机进行了技术提升,使其初步具备重复使用能力,并通过了多次地面重复试车考核。通过分析重复使用液氧煤油发动机的技术特点和使用要求,建立了重复使用液氧煤油发动机维护维修技术流程,制定了重复使用发动机维护维修方案。通过对比发动机装箭状态和地面单机状态差异性,分析了重复使用液氧煤油发动机返回后处理与检查、维修可达性与经济性、状态检测与评估、寿命评估与延寿、维修技术研究和维护维修体系建设等关键技术研制现状,提出了进一步研究方向,可为重复使用液氧煤油发动机研制和维护维修技术验证提供技术支撑。 展开更多
关键词 液氧煤油发动机 重复使用 维护维修 技术分析
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声衬对燃气发生器纵向振荡燃烧抑制效果的实验分析
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作者 金丹 刘晓伟 +3 位作者 王化余 汪广旭 丰雪平 刘永兴 《火箭推进》 北大核心 2025年第1期111-118,共8页
针对某型液体火箭发动机在试车过程中燃气发生器出现的一阶纵向高频振荡燃烧问题,在不改变燃气发生器对外接口的前提下,从提高系统阻尼角度提出了在燃气发生器出口段增加声衬结构的改进方案。设计了8种不同结构的声学实验件进行了声学实... 针对某型液体火箭发动机在试车过程中燃气发生器出现的一阶纵向高频振荡燃烧问题,在不改变燃气发生器对外接口的前提下,从提高系统阻尼角度提出了在燃气发生器出口段增加声衬结构的改进方案。设计了8种不同结构的声学实验件进行了声学实验,实验结果表明:燃气发生器增加声衬结构后,一阶纵向声学频率升高,响应幅值明显减小。通过声学实验优选出了最佳的声衬结构,并进行了热试车考核。试车结果表明:声衬结构可有效抑制燃气发生器一阶纵向高频振荡燃烧,振动幅值最高可降低97%,振动极值最高可降低93.7%,并且不会对燃烧性能产生影响。 展开更多
关键词 燃气发生器 阻尼 一阶纵向高频振荡燃烧 声衬
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