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采用欧拉-拉格朗日方法的针栓推力室燃烧性能数值仿真
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作者 余航 刘赟聪 +4 位作者 孙五川 黄佐华 李龙飞 卞香港 张英佳 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第1期171-179,共9页
针对带有边区液膜冷却的针栓式喷注器火箭发动机“效率-冷却”的固有矛盾,以甲基肼/四氧化二氮(MMH/NTO)针栓发动机为研究对象,采用k-ωSST湍流模型、欧拉-拉格朗日方法及涡耗散概念模型耦合多步化学反应机理,开展了推力室燃烧过程三维... 针对带有边区液膜冷却的针栓式喷注器火箭发动机“效率-冷却”的固有矛盾,以甲基肼/四氧化二氮(MMH/NTO)针栓发动机为研究对象,采用k-ωSST湍流模型、欧拉-拉格朗日方法及涡耗散概念模型耦合多步化学反应机理,开展了推力室燃烧过程三维数值仿真研究,系统剖析了边路冷却比例和动量比对推力室性能的影响机制。研究结果表明:双排孔针栓喷注器的射流雾化结构呈现3个锥角的典型特征,燃烧高度依赖雾化掺混效果;随冷却比例增加,壁面温度显著降低,当冷却比例超过27%时,推进剂混合比偏离最佳值,推力室室压降低。综合考虑壁面温度安全性与推力室性能,边路冷却比例最优区间为20%~27%;动量比对推力室流场分布和燃烧效率影响显著,存在最佳动量比区间,偏离该区间均导致掺混效果不佳,进而使得推力室性能下降,双排孔针栓喷注器的建议动量比区间为2.10~3.06。该研究为MMH/NTO双组元针栓喷注推力室设计优化提供重要依据,为实现针栓发动机高效、安全运行提供工程指导,也为同类型姿轨控发动机性能优化提供设计参考。 展开更多
关键词 姿轨控发动机 针栓式喷注器 甲基肼/四氧化二氮 三维数值仿真
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液体火箭注气式蓄压器流动阻尼理论模型
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作者 史童 何允钦 +2 位作者 梁国柱 潘辉 朱平平 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2026年第1期214-222,共9页
运载火箭纵向振动稳定性分析过程中需要进行增压输送系统的管道动力学分析。蓄压器流动阻尼计算方法直接影响输送系统动力学分析的准确性。目前,常用方法忽略了推进剂供应主管内流体流动的影响,采用孔板流动模型分析蓄压器流动阻尼,但... 运载火箭纵向振动稳定性分析过程中需要进行增压输送系统的管道动力学分析。蓄压器流动阻尼计算方法直接影响输送系统动力学分析的准确性。目前,常用方法忽略了推进剂供应主管内流体流动的影响,采用孔板流动模型分析蓄压器流动阻尼,但存在较大偏差。基于此,引入连通孔流动模型,推导考虑推进剂供应主管内流体垂直流动影响的蓄压器非线性阻尼理论计算式;针对某蓄压器通过稳态数值仿真进行验证。结果表明:所提方法能够显著提高预测精度,对不同工况预测偏差在10%以内,而基于孔板流动模型的预测结果偏差超过30%。在此基础上进一步推导准稳态条件下的蓄压器线性阻尼理论计算式,并绘制线性阻尼曲线,发现蓄压器线性阻尼有最小值,其大小与连通孔总通流面积和主管内推进剂流速相关。 展开更多
关键词 液体火箭 增压输送系统 注气式蓄压器 流动阻尼 连通孔
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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 被引量:1
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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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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
5
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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γ型自由活塞式斯特林发电机稳定性模型分析及验证
6
作者 张安 闫春杰 +2 位作者 孙述泽 罗新奎 马动涛 《宇航学报》 北大核心 2025年第10期2103-2111,共9页
自由活塞式斯特林发电机在深空探测及空间热电转换领域具有广阔的应用前景。从热动力学角度建立了γ型自由活塞式斯特林发电机的稳定性模型,提出了其稳定运行条件,并利用该模型分析了影响系统稳定性的主要因素。结果表明,合理的压力耦... 自由活塞式斯特林发电机在深空探测及空间热电转换领域具有广阔的应用前景。从热动力学角度建立了γ型自由活塞式斯特林发电机的稳定性模型,提出了其稳定运行条件,并利用该模型分析了影响系统稳定性的主要因素。结果表明,合理的压力耦合因子和温度耦合因子可以大幅提高系统运行的稳定性。设计试验验证了γ型自由活塞式斯特林发电机的在轨稳定性,证明了该分析模型的有效性,为未来空间高效同位素电源等不完全依赖太阳能的能源技术应用奠定了基础。 展开更多
关键词 自由活塞 斯特林发电机 热动力学 稳定性
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自燃推进剂空间姿轨控发动机燃烧稳定性研究进展
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作者 赵婷 刘欢鹏 +4 位作者 关亮 陈泓宇 姚锋 余鹏 刘昌国 《推进技术》 北大核心 2025年第12期1-19,共19页
自燃推进剂空间姿轨控发动机是液体火箭发动机研究的重要方向,其燃烧不稳定性问题长期困扰着国内外相关研发工作。为深入理解该问题的成因、演化机制及影响模式,本文系统综述了该领域的研究进展,重点涵盖以下方面:(1)自燃推进剂在真空... 自燃推进剂空间姿轨控发动机是液体火箭发动机研究的重要方向,其燃烧不稳定性问题长期困扰着国内外相关研发工作。为深入理解该问题的成因、演化机制及影响模式,本文系统综述了该领域的研究进展,重点涵盖以下方面:(1)自燃推进剂在真空环境下的喷雾燃烧物理化学过程;(2)推进剂喷注雾化特征对燃烧不稳定性的影响;(3)燃烧不稳定性的主动抑制策略。研究表明:自燃推进剂在起动阶段真空环境中的喷雾燃烧特性易引发发动机硬起动,这是诱发燃烧不稳定性的关键外因,喷注雾化特性和声学阻尼特性则是影响燃烧稳定性的核心内因。不同的喷注方式(如直流撞击式、离心式及针栓式)各具其固有特性,对燃烧稳定性产生特定影响。在优化喷注雾化特性的基础上,声学阻尼设计是进一步提升燃烧稳定性裕度的主要技术途径,依托已有工程实践进展,本文进一步总结了基于声学阻尼调控和喷注雾化特性优化的燃烧不稳定性抑制方法。 展开更多
关键词 自燃推进剂 姿轨控发动机 燃烧稳定性 真空点火 喷注雾化 声学阻尼 综述
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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
8
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
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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
10
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
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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
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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
13
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
14
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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空间自燃推进剂发动机起动点火问题与研究进展 被引量:2
15
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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基于BOM的试验系统数字主线构建方法研究
16
作者 王文龙 吕玺斌 王宇航 《军民两用技术与产品》 2025年第12期45-51,59,共8页
本文研究了基于物料清单(BOM)的试验系统数字主线构建方法。针对试验系统数字化转型中面临的数据类型多、模型不统一、数据分散等问题,提出了一种基于BOM的试验系统数据组织模型。在设计数据的基础上,将该方法拓展到了试验系统全生命周... 本文研究了基于物料清单(BOM)的试验系统数字主线构建方法。针对试验系统数字化转型中面临的数据类型多、模型不统一、数据分散等问题,提出了一种基于BOM的试验系统数据组织模型。在设计数据的基础上,将该方法拓展到了试验系统全生命周期数据,形成数字主线,经过液体火箭发动机试验中的实践,验证了其可行性,为大型复杂试验系统的统一数据管理提供了解决方案。 展开更多
关键词 数字主线 试验系统 BOM
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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
17
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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液-液针栓式喷注器膜束流动状态对雾化锥角的影响 被引量:1
18
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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动量比对气氧/煤油针栓喷注器燃烧特性影响 被引量:1
19
作者 徐天罡 杨宝娥 +1 位作者 杨岸龙 张波涛 《火箭推进》 北大核心 2025年第1期128-136,共9页
动量比是针栓喷注器的无量纲设计参数,对喷注器的混合效果及燃烧特性影响显著。为研究局部动量比变化对径向槽式气氧/煤油针栓喷注器燃烧特性的影响规律,使用数值仿真方法开展研究。仿真使用中心推进剂的偏转角模型作为煤油液滴的初始... 动量比是针栓喷注器的无量纲设计参数,对喷注器的混合效果及燃烧特性影响显著。为研究局部动量比变化对径向槽式气氧/煤油针栓喷注器燃烧特性的影响规律,使用数值仿真方法开展研究。仿真使用中心推进剂的偏转角模型作为煤油液滴的初始喷射角,并采用包含详细化学反应机理的火焰面模型对针栓喷注器燃烧场进行详细仿真,在此基础上研究局部动量比对燃烧场及燃烧效率的影响规律。结果表明:燃烧室内存在中心回流区和燃烧室头部回流区;局部动量比约为1时燃烧效率达到最高;燃烧室内温度场沿燃烧室轴向呈带状分布,沿燃烧室周向呈高低相间的齿轮状分布;随着局部动量比从0.53变化到1.46,燃烧模式呈现单火焰到双火焰再回到单火焰变化。 展开更多
关键词 针栓喷注器 局部动量比 回流区 燃烧效率 燃烧模式
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某大推力氢氧火箭发动机起动特性分析 被引量:1
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作者 于锐渤 张黎辉 +1 位作者 段娜 石奇玉 《火箭推进》 北大核心 2025年第2期30-40,共11页
针对大推力氢氧发动机的起动过程,基于通用化仿真软件Amesim,使用其中提供的两相流管路、推力室、涡轮泵等组件模型,搭建发动机仿真系统,并对发动机点火及发动机从初级工况向主级工况的转换过程做瞬态特性仿真分析。仿真结果表明,使用... 针对大推力氢氧发动机的起动过程,基于通用化仿真软件Amesim,使用其中提供的两相流管路、推力室、涡轮泵等组件模型,搭建发动机仿真系统,并对发动机点火及发动机从初级工况向主级工况的转换过程做瞬态特性仿真分析。仿真结果表明,使用软件提供的通用化仿真模型可以较为准确地描述出该发动机的起动特性,计算得到的发动机性能曲线与试验测量数据之间误差不超过10%,满足仿真任务的基本需求。通过设置不同的火药起动器工作时间和工作压力,对比不同起动工况对于发动机起动特性的影响,发现起动器工作压力偏低时,过渡段燃烧室的工作环境更恶劣;起动器工作压力偏高时,涡轮所需承受的温度峰值也越高。为保证发动机的平稳启动,可采用仿真方法对起动方案进行优化设计。 展开更多
关键词 氢氧火箭发动机 起动特性 起动方案 仿真分析
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