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不同初始环境温度下MMH/MON-X低冰点推进剂燃烧反应过程的仿真分析
1
作者 郭堂松 马军强 +3 位作者 李国岫 李洪萌 蒋榕培 方涛 《火箭推进》 北大核心 2025年第4期61-73,共13页
针对常规双组元液体推进剂(甲基肼/四氧化二氮)由于冰点偏高而在低温环境下凝固失效的问题,开展了低冰点推进剂化学反应机理及发动机仿真研究,探索了低冰点推进剂在低温环境下燃烧性能变差的原因。考虑MMH/MON-X燃烧化学反应机理,基于Ch... 针对常规双组元液体推进剂(甲基肼/四氧化二氮)由于冰点偏高而在低温环境下凝固失效的问题,开展了低冰点推进剂化学反应机理及发动机仿真研究,探索了低冰点推进剂在低温环境下燃烧性能变差的原因。考虑MMH/MON-X燃烧化学反应机理,基于Chemkin开展了MMH/MON-X燃烧过程模拟,明确了化学反应对MMH/MON-X燃烧过程的作用机制,结果表明MMH的脱氢反应对燃烧过程的温升作用较大。在相同的初始温度下,随着氧化剂中NO含量的增加,MMH/MON-X体系的燃烧温度逐渐降低。耦合湍流模型、雾化模型以及化学反应模型开展了MMH/MON-X低冰点发动机工作过程仿真,研究了初始环境温度对发动机内燃烧反应过程的影响。 展开更多
关键词 低冰点推进剂 燃烧反应机理 脱氢反应 喷雾燃烧 低冰点发动机
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电点火方式下HAN基推进剂点火及燃烧性能分析
2
作者 金宝志 田国庆 +2 位作者 李国岫 李洪萌 鲍世国 《火箭推进》 北大核心 2025年第4期74-83,共10页
硝酸羟胺(hydroxylamine nitrate,HAN)基液体推进剂相比目前常用的肼类液体推进剂具有低毒性、高比冲等特点,在空天领域未来发展得到了广泛关注。目前HAN基液体推进剂常用点火方式是催化点火,催化点火依赖催化剂,需要长时间的预热,不能... 硝酸羟胺(hydroxylamine nitrate,HAN)基液体推进剂相比目前常用的肼类液体推进剂具有低毒性、高比冲等特点,在空天领域未来发展得到了广泛关注。目前HAN基液体推进剂常用点火方式是催化点火,催化点火依赖催化剂,需要长时间的预热,不能实现发动机的冷启动。电点火方法具有点火延迟低、响应快等优点,可以实现发动机的冷启动,有效弥补催化点火的不足。推进剂在喷入燃烧室前处于流动状态,为设计基于电点火方法的空间发动机,有必要先研究流动状态下HAN基液体推进剂电点火及燃烧性能。针对HAN基液体推进剂流动状态下电点火影响机制和燃烧性能开展研究。设计了HAN基液体推进剂流动状态下电点火实验系统。开展了不同初始电压、推进剂流速、推进剂种类下电点火研究。结果表明:推进剂在切断初始电压后能实现推进剂自维持燃烧。优化推进剂后燃烧更加剧烈,推进剂自分解主导了分解过程。推进剂的自分解是一个HNO_(3)作为中间体与另一个HNO_(3)反应,这加速了推进剂的分解速度。研究结论为电点火方式下HAN基液体推进剂空间发动机结构设计提供重要参考。 展开更多
关键词 硝酸羟胺基液体推进剂 电点火 自分解 燃烧性能
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近壁防晃隔板对空间低温推进剂贮箱自增压过程的影响
3
作者 魏列 杜王芳 +2 位作者 何发龙 李凯 赵建福 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期51-60,共10页
空间低温推进剂贮箱长时间在轨运行期间,往往因壁面漏热使得贮箱内低温推进剂持续蒸发,引起贮箱内压力不断升高(即自增压现象),危及贮箱及航天器安全。为防止液体大幅度晃动,大尺度的空间贮箱内部会设置防晃隔板,后者可能对贮箱内气液... 空间低温推进剂贮箱长时间在轨运行期间,往往因壁面漏热使得贮箱内低温推进剂持续蒸发,引起贮箱内压力不断升高(即自增压现象),危及贮箱及航天器安全。为防止液体大幅度晃动,大尺度的空间贮箱内部会设置防晃隔板,后者可能对贮箱内气液流动与传热产生明显影响。采用VOF方法数值模拟了近壁防晃隔板对贮箱内气液两相流动及其热力学过程的影响,以便揭示防晃隔板对贮箱自增压过程的影响机制。不同重力环境部分充液贮箱内有无近壁隔板情形中液体晃动与热力学特征的数值模拟结果表明:贮箱内液面形貌决定于Bond数,远大于1的Bond数条件下液面基本保持水平,而Bond数小于1时液面会沿贮箱壁面爬升;近壁防晃隔板能够显著减少贮箱内工质质心的波动幅度;当近壁防晃隔板位于液面下方时,能阻碍近壁区液体暖流的上升,使得近壁区的液面温度偏低,自增压速率明显低于无隔板贮箱。最后,基于对近壁防晃隔板尺寸影响的仿真分析和比较,给出了不同重力条件下近壁防晃隔板的推荐结构。研究结果可以为空间贮箱流体管理技术的方案设计提供有价值的参考。 展开更多
关键词 低温推进剂贮箱 自增压 近壁防晃隔板 微重力 数值模拟
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低温推进剂在轨转移关键技术发展
4
作者 朱仁烁 刘欣 《航天工程大学学报》 2025年第3期34-41,共8页
低温推进剂在轨转移是未来在轨活动和大规模深空探测任务的关键技术,通过文献调研与对比分析,梳理了低温推进剂在轨转移的关键环节,研究了低温推进剂在轨转移过程中关键技术的适用性。结果表明:液体推进剂获取、推进剂加注和推进剂质量... 低温推进剂在轨转移是未来在轨活动和大规模深空探测任务的关键技术,通过文献调研与对比分析,梳理了低温推进剂在轨转移的关键环节,研究了低温推进剂在轨转移过程中关键技术的适用性。结果表明:液体推进剂获取、推进剂加注和推进剂质量测量是低温推进剂在轨转移的关键环节。网幕通道式气液分离、射频质量测量和无排气加注技术更符合低温流体和微重力环境要求,具有较好的应用前景和开发潜力。 展开更多
关键词 低温推进剂 在轨转移 气液分离 质量测量 无排气加注
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亚/超临界环境下四甘醇二甲醚的蒸发特性
5
作者 黎毓平 吴刚强 王辉 《航天工程大学学报》 2025年第1期55-61,共7页
为研究四甘醇二甲醚液滴在亚、超临界环境中的蒸发特性,设计建设了亚/超临界环境液滴蒸发实验系统,采用温压分离技术,成功获得了亚临界、超临界环境下,温度和压力分别为473~773 K和1~7 MPa下,四甘醇二甲醚液滴蒸发过程中液滴直径随时间... 为研究四甘醇二甲醚液滴在亚、超临界环境中的蒸发特性,设计建设了亚/超临界环境液滴蒸发实验系统,采用温压分离技术,成功获得了亚临界、超临界环境下,温度和压力分别为473~773 K和1~7 MPa下,四甘醇二甲醚液滴蒸发过程中液滴直径随时间的变化过程。结果表明:四甘醇二甲醚液滴蒸发具有瞬态加热和稳态蒸发两个特征阶段;稳态蒸发阶段对液滴蒸发寿命的影响大于瞬态加热阶段。归一化后的液滴寿命随温度升高呈非线性递减,随压力增大近似呈线性递减。蒸发速率常数随温度升高近似呈线性增长,随压力增大呈非线性增长。 展开更多
关键词 亚/超临界环境 四甘醇二甲醚液滴 蒸发
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“U”形管内航空煤油低温特性的试验研究
6
作者 雷志良 但江波 +1 位作者 占新宇 陈勇刚 《中国新技术新产品》 2025年第10期139-142,共4页
“U”形管路在飞机燃油管路系统中应用十分广泛,针对其内航空煤油低温特性的研究具有重要意义。本文通过控制单一变量的试验方法分析了制冷时间、壁面温度、制冷长度、含水量和流量对“U”形管内航空煤油低温性能的影响。结果表明,当壁... “U”形管路在飞机燃油管路系统中应用十分广泛,针对其内航空煤油低温特性的研究具有重要意义。本文通过控制单一变量的试验方法分析了制冷时间、壁面温度、制冷长度、含水量和流量对“U”形管内航空煤油低温性能的影响。结果表明,当壁面温度从-59℃升至-31℃时,管道内的压差和温差分别减少了3.99kPa和5.64℃;随着制冷段长度和含水量增加,“U”形管内的压差和温差均上升;随着流量从2g/s升至5g/s,压差上升了26.92kPa,而温差下降了4.15℃。该结果可为燃油管路优化设计等工程实际问题提供理论依据。 展开更多
关键词 “U”形管 航空煤油 低温性能
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自燃推进剂撞击后的点火燃烧与界面演变研究
7
作者 王文韬 李志立 +3 位作者 王贺 姚亚东 胡伟 陈晓东 《推进技术》 北大核心 2025年第8期119-128,共10页
为了研究自燃推进剂液滴撞击液池的燃烧过程,同时为了获取自燃推进剂的点火延迟时间,在开放空间(表面皿)下开展了甲基肼/四氧化二氮撞击燃烧过程的实验研究。通过高速摄影直接拍摄了燃烧过程中的火焰发光图像,并借助激光、硅探测器、光... 为了研究自燃推进剂液滴撞击液池的燃烧过程,同时为了获取自燃推进剂的点火延迟时间,在开放空间(表面皿)下开展了甲基肼/四氧化二氮撞击燃烧过程的实验研究。通过高速摄影直接拍摄了燃烧过程中的火焰发光图像,并借助激光、硅探测器、光电传感器、声压传感器等装置测量了自燃推进剂的点火延迟时间。试验结果表明,液相化学反应主导了该自燃推进剂的点火燃烧过程,而气相化学反应对点火燃烧的贡献较小;推进剂液滴发生撞击燃烧时火焰宽度和飞溅的液体展开角度随着底部液体体积的增加而增加。进一步通过数值软件初步模拟了自燃推进剂液滴撞击燃烧过程,精细刻画了燃烧过程中液相和气相界面演变过程,发现了随着自燃推进剂的初始温度升高,燃烧反应过程更加剧烈。 展开更多
关键词 自燃推进剂 甲基肼 四氧化二氮 高速摄影 点火延迟 数值模拟
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低温液氧射流冷凝振荡特性及流型转变阈值研究
8
作者 祝乘风 徐元元 +2 位作者 雷刚 厉彦忠 王磊 《制冷学报》 北大核心 2025年第5期142-156,共15页
低温液体燃料运载火箭在飞行过程中常常会遇到纵向不稳定振动,严重威胁火箭的正常运行。这种振动现象具有典型的低频特性,常发生于推进剂管路中低温液氧射流冷凝过程。为了从源头上解决火箭低频振动问题,需要研究射流冷凝振荡特性及冷... 低温液体燃料运载火箭在飞行过程中常常会遇到纵向不稳定振动,严重威胁火箭的正常运行。这种振动现象具有典型的低频特性,常发生于推进剂管路中低温液氧射流冷凝过程。为了从源头上解决火箭低频振动问题,需要研究射流冷凝振荡特性及冷凝流型转变特征。通过引入高度函数法改进冷凝传质模型,实现相界面曲率分布的动态捕捉,建立了冷凝脉动频率与气液相界面曲率之间的关系,成功获取了9.8~10.6 Hz的低频振荡特性。研究结果表明:推进剂管路内存在3种典型的射流冷凝振荡流型:稳定脉动、气羽振荡、间歇回流。其中,回流和振荡流型压力幅值最高可达130 kPa,而稳定脉动的压力幅值仅为1~3 kPa。通过量纲分析可知,当无量纲结构参数L^(∗)=2.2时,射流冷凝流型转换阈值Jc^(∗)=7.3。当Jc^(∗)>7.3时,则会出现间歇回流振荡流型,此无量纲判据可准确表征低温液氧射流冷凝流型分布,为低温液体燃料火箭的设计提供了理论基础和技术支撑。 展开更多
关键词 低温液氧 射流冷凝振荡 流型转变 气液界面 流动不稳定性
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金属多孔阵列结构的毛细性能实验
9
作者 易天浩 加欢 +4 位作者 林奕霖 汪彬 姜梦怡 吴静怡 杨光 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期61-69,共9页
多孔结构中液体的毛细流动性能是决定微重力条件下液体推进剂能否稳定获取的主要因素之一。通过3D打印制备微柱间距范围50~110μm的多层不锈钢多孔阵列结构,借助显微镜对其内部结构和表面形貌进行表征,采用红外热像仪记录HFE7500、无水... 多孔结构中液体的毛细流动性能是决定微重力条件下液体推进剂能否稳定获取的主要因素之一。通过3D打印制备微柱间距范围50~110μm的多层不锈钢多孔阵列结构,借助显微镜对其内部结构和表面形貌进行表征,采用红外热像仪记录HFE7500、无水乙醇和乙二醇等工质在多孔阵列结构内的动态毛细爬升过程,得到了不同液体的毛细爬升曲线,进一步分析得到多孔阵列结构的毛细性能参数。结果表明,在微柱间距50~110μm范围内,随着微柱间距增大,其孔隙率不断增大,毛细爬升速度越快且最终爬升高度越大,微柱间距110μm的最大爬升高度是微柱间距50μm的最大爬升高度的2.34倍左右;对于同一多孔阵列结构,无水乙醇的毛细爬升速度最大,其次分别为HFE7500和乙二醇。多孔阵列结构微柱间距越大,毛细性能因子越大,微柱间距110μm的多孔阵列结构具有最佳的综合毛细性能。本研究为多孔结构气液分离装置的设计提供了参考。 展开更多
关键词 液体管理 多孔阵列结构 孔隙率 微柱间距 毛细爬升
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单推-3高温燃气对结构材料的腐蚀行为研究
10
作者 唐占梅 刘旭 +4 位作者 宋泓伯 彭峥 刘怡汝 刘江强 蒋榕培 《火箭推进》 北大核心 2025年第2期141-150,共10页
液体推进剂单推-3(DT-3)高温燃气对发动机系统结构材料性能具有一定的影响,从而影响动力系统工作的可靠性。首次自主设计高温燃气试验测试系统,模拟燃气环境及发动机工作温度条件,通过材料试样的失重和拉伸性能测试,结合SEM和XPS微观分... 液体推进剂单推-3(DT-3)高温燃气对发动机系统结构材料性能具有一定的影响,从而影响动力系统工作的可靠性。首次自主设计高温燃气试验测试系统,模拟燃气环境及发动机工作温度条件,通过材料试样的失重和拉伸性能测试,结合SEM和XPS微观分析,开展了高温燃气中典型结构材料的腐蚀行为研究。结果表明,钛合金TC4在110℃高温燃气中未发生明显的失重或增重,表面形成了由颗粒状AlOOH和连续块状TiO_(2)组成的氧化膜,基本不发生腐蚀,TC4与DT-3燃气具有长期良好的相容性;不锈钢1Cr18Ni9Ti在700℃高温燃气中的腐蚀增重率处于10^(-5)~10^(-4)g/cm^(2)范围内变化,随着时间的延长,增重率变化变小并趋向稳定,2 h最大腐蚀深度仍非常小,约为5×10^(-4)mm。但是,其晶间存在一定的腐蚀敏感性,而外层FeO和Fe_(2)O_(3)、内层Cr_(2)O_(3)构成的双层结构特征的钝化膜,可有效阻碍晶间腐蚀裂纹向基体内扩展,1Cr18Ni9Ti与700℃高温燃气在试验周期内具有良好的相容性;橡胶S8101在110℃高温燃气中的质量、体积变化率以及拉伸强度和拉断伸长率变化均较小,力学性能未发生明显降低,二者具有良好的相容性。 展开更多
关键词 高温燃气 腐蚀 TC4 1CR18NI9TI 橡胶S8101
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低温微肋管路快速预冷技术试验研究 被引量：1
11
作者 王磊 程诚 +1 位作者 李卓伦 厉彦忠 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-7,共7页
为了指导运载火箭低温推进剂快速加注技术研制,探析了管路预冷反环状流型稳定性对加速预冷进程的作用机制,搭建了液氮管路预冷测试平台,采用光管和微肋管开展了变工况试验研究.结果发现:当雷诺数Re=5000时,微肋管可节约预冷耗时达60%,... 为了指导运载火箭低温推进剂快速加注技术研制,探析了管路预冷反环状流型稳定性对加速预冷进程的作用机制,搭建了液氮管路预冷测试平台,采用光管和微肋管开展了变工况试验研究.结果发现:当雷诺数Re=5000时,微肋管可节约预冷耗时达60%,光管预冷最大换热热流为22 kW/m^(2),微肋管预冷最大热流达45 kW/m^(2).此外,微肋管预冷过程中管壁近似线性降温,微肋不会显著增大流动阻力.微肋管强化预冷的机理在于微肋结构可在反环状流气膜层内诱发径向分速度,对气液界面产生冲击,促使气液界面波动或液体撕裂,进而导致液体与壁面更早发生接触换热.当入口流量较高时,推荐采用肋间距较大的微肋管,在确保加速预冷的同时减小流动阻力. 展开更多
关键词 低温预冷 反环状流 快速加注 沸腾换热 微肋管
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低温表面莱顿弗罗斯特效应与管壁降温规律
12
作者 王磊 程诚 +2 位作者 田桂 李卓伦 厉彦忠 《航空动力学报》 北大核心 2025年第2期345-353,共9页
以莱顿弗罗斯特效应为判定标准,对比分析了金属结构采用不同表面改性技术对加速预冷的作用机理与降温效果。搭建了低温预冷试验平台,测试了微肋管的预冷规律。研究表明,微肋结构可在反环状流气膜内诱发径向分速度,通过激发界面波动或液... 以莱顿弗罗斯特效应为判定标准,对比分析了金属结构采用不同表面改性技术对加速预冷的作用机理与降温效果。搭建了低温预冷试验平台,测试了微肋管的预冷规律。研究表明,微肋结构可在反环状流气膜内诱发径向分速度,通过激发界面波动或液体撕裂促进液体与金属壁接触,能够有效抑制莱顿弗罗斯特效应的发生,实现预冷加速。微肋管可达到预冷耗时减少、液体消耗量节约的双目标。当采用微肋管时,因莱顿弗罗斯特效应被抑制,预冷中管壁温度近似线性降低。相较于光管预冷,微肋管预冷耗时减少50%~63%,液体消耗量节约59%~69%。在所研究工况内,微肋管预冷效率为7%~40%,光管预冷效率为10%~22%。研究可为高效利用低温推进剂提供可靠的理论支撑。 展开更多
关键词 低温推进剂 管路预冷 沸腾换热 表面改性 莱顿弗罗斯特效应
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钛合金在硝酸羟铵基推进剂中腐蚀电流密度影响因素研究
13
作者 唐占梅 江曼慈 +2 位作者 郭伟 鲍世国 孙海云 《化学推进剂与高分子材料》 2025年第4期36-40,共5页
TC4钛合金在硝酸羟铵(HAN)基推进剂中的腐蚀电流密度是表征其腐蚀性能的重要参数,也是电化学加速寿命评估技术的关键指标。采用动电位极化方法研究了TC4材料表面粗糙度、电位扫描速率和推进剂温度对腐蚀电流密度的影响,结果表明:随试样... TC4钛合金在硝酸羟铵(HAN)基推进剂中的腐蚀电流密度是表征其腐蚀性能的重要参数,也是电化学加速寿命评估技术的关键指标。采用动电位极化方法研究了TC4材料表面粗糙度、电位扫描速率和推进剂温度对腐蚀电流密度的影响,结果表明:随试样表面粗糙度降低,腐蚀电流密度呈减小趋势,从打磨至1 000^(#)转变为打磨至1 500^(#)时,腐蚀电流密度变化不明显;随电位扫描速率的降低,腐蚀电流密度逐渐降低,电化学腐蚀反应逐渐达到稳态过程,降至1 mV/s以下时,腐蚀电流密度变化不明显;随推进剂温度的升高,腐蚀电流密度不断增大,当温度达到60 ℃,材料的腐蚀速率显著增大。当TC4试样打磨至1 000^(#)控制试样表面粗糙度,电位扫描速率为1 mV/s,推进剂温度为20 ℃时,TC4在HAN基推进剂中的腐蚀电流密度重复测量值具有良好的一致性。因此,腐蚀电流密度测试过程中,须保证材料试样表面粗糙度的一致性、电位扫描速率足够慢和温度稳定。 展开更多
关键词 TC4 硝酸羟铵 腐蚀电流密度 极化曲线
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变过载下液氧贮箱内流体晃动与压力瞬变仿真研究
14
作者 李轲 黄仁建 +3 位作者 臧云天 汪彬 王磊 厉彦忠 《真空与低温》 2025年第1期31-38,共8页
运载火箭发动机空间关机后,液氧贮箱沿轴向的过载力迅速衰减,在径向过载力扰动下,可能导致箱内液氧大幅晃动及贮箱压力衰减。由此,本文建立了三维过载力瞬变工况下低温推进剂贮箱晃动仿真模型,且在模型中考虑了气枕、液相、金属壁之间... 运载火箭发动机空间关机后,液氧贮箱沿轴向的过载力迅速衰减,在径向过载力扰动下,可能导致箱内液氧大幅晃动及贮箱压力衰减。由此,本文建立了三维过载力瞬变工况下低温推进剂贮箱晃动仿真模型,且在模型中考虑了气枕、液相、金属壁之间的热质传递作用。对比分析了防晃结构以及气枕气体组分对箱内流体扰动与压力衰减的影响。研究结果表明:在轴向过载力降低后,径向过载力会造成箱内液氧大范围晃动,对比无防晃结构贮箱条件,水平与十字防晃板相结合的方式能够显著降低推进剂的晃动幅度,即十字隔板贮箱和全结构贮箱压降为0.141 MPa和0.137 MPa,降低23.8%和25.9%。晃动过程贮箱压力的衰减同时受气枕平均温度降低、气枕气体冷凝效应影响。当气枕存在氦气时,气枕的冷凝效应降低,造成压力降低速率减小。气枕为纯氦气或75%氦气工况下,贮箱的压降幅值约为0.047 MPa,小于纯氧气条件。所构建三维模型可指导低温贮箱空间流体管理、重复使用运载器返回过程推进剂流体管理等工程设计。 展开更多
关键词 低温流体 流体晃动 压力瞬变 数值仿真
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200 N推力装置上肼类分解催化剂的应用性能
15
作者 徐涛 李宁 +5 位作者 贺子君 贾勐 张中柱 邢钢 赵孟超 杜宗罡 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第5期148-156,共9页
研究制备了一种单组元姿轨控发动机用肼类分解催化剂,采用200 N推力装置对其应用性能进行了研究和考察。在催化剂物化性能指标满足应用要求的基础上,利用200 N推力装置通过力学环境试验考察了催化剂力学环境适应性,通过双-10℃低温冷启... 研究制备了一种单组元姿轨控发动机用肼类分解催化剂,采用200 N推力装置对其应用性能进行了研究和考察。在催化剂物化性能指标满足应用要求的基础上,利用200 N推力装置通过力学环境试验考察了催化剂力学环境适应性,通过双-10℃低温冷启动、低温稳态及脉冲、正负拉偏以及脉冲寿命热试考核程序考察了自制催化剂的低温冷启动性能、低温稳态性能、常温正负拉偏稳态性能以及脉冲寿命性能。结果表明:该催化剂肼催化分解效率在99%以上,机械强度高且力学环境适应性良好,具有较高的肼催化分解活性和稳定性,能够在200 N推力装置上于双-10℃正常启动,顺利完成了低温稳态、常温正负拉偏和脉冲寿命等考核程序,发动机室压平稳,响应特性良好,脉冲一致性好,可满足推力装置的使用要求。 展开更多
关键词 肼类分解催化剂 单组元姿轨控发动机 200 N推力装置 热试考核
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RP-3航空煤油模型燃料及其骨架机理构建方法研究
16
作者 禹进 龚相奎 张俊良 《航空动力学报》 北大核心 2025年第7期144-156,共13页
提出了一种同时实现物理替代和化学替代的RP-3航空煤油模型燃料,该模型燃料由正十二烷、2, 5-二甲基己烷、 1, 3, 5-三甲基苯和十氢化萘组成,各组分的摩尔分数分别为0.54、0.22、0.14和0.1。针对现有骨架机理构建方法的局限性,提出了一... 提出了一种同时实现物理替代和化学替代的RP-3航空煤油模型燃料,该模型燃料由正十二烷、2, 5-二甲基己烷、 1, 3, 5-三甲基苯和十氢化萘组成,各组分的摩尔分数分别为0.54、0.22、0.14和0.1。针对现有骨架机理构建方法的局限性,提出了一种骨架机理构建方法,成功开发了包含153种组分和858个反应的高精度模型燃料骨架机理。通过系统验证,该模型燃料在物性参数(密度、黏度、喷雾贯穿距等)和基础燃烧特性(着火延迟时间、组分浓度变化、层流火焰传播特性、NO排放等)方面均能较准确地预测RP-3燃油的物理化学行为。此外,数值模拟进一步证实该模型燃料可在853、898 K和923 K环境温度下准确预测RP-3燃油在定容燃烧室中的喷雾燃烧着火过程,充分验证了其物理和化学替代能力。该研究为高碳燃料模型燃料及机理构建提供了一种思路。 展开更多
关键词 RP-3航空煤油 骨架机理 模型燃料 喷雾贯穿距 反应动力学
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推进系统完全封闭管路内压力爬升速率的量化研究
17
作者 高永 宇文雷 +2 位作者 丁凤林 王渊 翟阔阔 《化学推进剂与高分子材料》 CAS 2024年第3期42-45,共4页
为了量化评估推进系统完全封闭管路中的压力爬升速率,搭建了无水肼管路地面模拟试验系统,将试验结果与基于状态方程的理论方法和基于试验数据的经验方法进行了对比分析。结果表明,基于状态方程的理论方法能够准确表征不同温度下管路压... 为了量化评估推进系统完全封闭管路中的压力爬升速率,搭建了无水肼管路地面模拟试验系统,将试验结果与基于状态方程的理论方法和基于试验数据的经验方法进行了对比分析。结果表明,基于状态方程的理论方法能够准确表征不同温度下管路压力爬升速率的变化趋势,但在绝对值上与试验结果相差较大;基于试验数据的经验方法在压力爬升速率的绝对值上与地面试验结果较为接近,但不能反映不同温度下压力爬升速率变化趋势上的差异。通过修正基于状态方程的理论方法中的常数项,提出了一种半经验性的改进算法,更符合试验结果。改进算法的仿真结果表明,在10~40℃,完全封闭管路内无水肼的压力爬升速率为1.701~1.932MPa/℃。 展开更多
关键词 单组元推进系统 无水肼 状态方程 管路 体积膨胀系数
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推进剂调温过程数值模拟及控制方法研究
18
作者 王迪 肖锋 +1 位作者 王金霞 张坤 《航天工程大学学报》 2024年第1期48-56,共9页
基于三维流体计算方法,搭建了发射场推进剂储罐的仿真模型,对推进剂调温过程进行数值模拟,对调温过程中的三维流场结构进行了定量分析,对不同入口推进剂温度的调温过程进行定量计算,对调温精度的影响因素进行了定量分析;结合仿真结果,... 基于三维流体计算方法,搭建了发射场推进剂储罐的仿真模型,对推进剂调温过程进行数值模拟,对调温过程中的三维流场结构进行了定量分析,对不同入口推进剂温度的调温过程进行定量计算,对调温精度的影响因素进行了定量分析;结合仿真结果,提出推进剂调温过程精确控制方法,并通过数值计算结果进行验证,对发射场的工作具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 调温过程 流场结构 调温精度 控制方法 数值仿真
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大口径LNG科氏质量流量计模态分析
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作者 刘冰 沈子奇 +2 位作者 彭维戊 谢福寿 陈兵 《真空与低温》 2025年第5期604-612,共9页
针对大流量液化天然气(LNG)科氏质量流量计测量误差大的技术难点,以液化天然气为工质,围绕大口径直管型(DN400)科氏质量流量计,建立低温流固耦合数值模型,对科氏质量流量计的两种模态(干模态和湿模态)开展仿真研究,探究测量管排布方式... 针对大流量液化天然气(LNG)科氏质量流量计测量误差大的技术难点,以液化天然气为工质,围绕大口径直管型(DN400)科氏质量流量计,建立低温流固耦合数值模型,对科氏质量流量计的两种模态(干模态和湿模态)开展仿真研究,探究测量管排布方式、测量管结构参数以及液化天然气的低温物性对科氏质量流量计模态的影响。研究结果表明,单直管型测量管具有较高的固有频率和较小的振幅,这使得从检测设备提取信号的难度增加;六直管型则固有频率较低,易受干扰;双直管型和四直管型固有频率适中,可克服前者的不足。同时,研究得出测量管长度越短,壁厚越大,固有频率越高。分析对比干湿模态计算结果,发现在流体附加质量效应对测量管模态特性的影响下,湿模态固有频率较干模态显著降低,但由于LNG的低密度效应与低温效应,其对应的固有频率降低值小于水为工质时的固有频率降低值。此时,可通过调整测量管形状和管路排布,提升流量计测量精度,主动改变测量管固有频率和相位信息,以获得合适的激振频率,降低环境干扰从而实现高效共振。在共振状态下,测量管能够产生较大的振幅,从而便于信号的采集与处理。该研究为大流量液化天然气科氏质量流量计的测量管结构设计及精度提升可提供一定的技术支撑。 展开更多
关键词 液化天然气 流固耦合 模态 科氏质量流量计
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液氧深度过冷大流量加注关键技术研究 被引量：1
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作者 李佳超 刘聪聪 +3 位作者 刘忠明 刘海飞 唐强 孙怡鹏 《宇航总体技术》 2024年第4期64-70,共7页
为了提高火箭运载系数和工作稳定性,有必要对液氧(LO_(2))深度过冷大流量加注进行研究。重点分析了国内外液氧深度过冷大流量加注的工程应用方案及关键设计参数,总结给出了液氧深度过冷大流量加注技术难点,提出了泵抽真空过冷与高压氮... 为了提高火箭运载系数和工作稳定性,有必要对液氧(LO_(2))深度过冷大流量加注进行研究。重点分析了国内外液氧深度过冷大流量加注的工程应用方案及关键设计参数,总结给出了液氧深度过冷大流量加注技术难点,提出了泵抽真空过冷与高压氮气引射抽真空过冷两种液氧深度过冷大流量加注设计方案。通过对液氧深度过冷大流量加注关键技术研究,为我国深度过冷液氧在低温火箭上大规模应用与地面加注系统的能力提升提供了技术参考。 展开更多
关键词 液氧 深度过冷 大流量加注 真空
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