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出口节流管道液氧激冷过程的沸腾转换特性
1
作者 秦文静 张家奇 +1 位作者 陈厚伶 陈兰伟 《国防科技大学学报》 北大核心 2026年第1期58-68,共11页
为研究液体火箭发动机主阀下游的管道-喷注器部件液氧激冷过程,将该部件简化为出口节流管道,开展了高(3750 kg·m^(-2)·s^(-1))、低(1800 kg·m^(-2)·s^(-1))两个质量通量的试验。根据试验结果,绘制了激冷过程中管内... 为研究液体火箭发动机主阀下游的管道-喷注器部件液氧激冷过程,将该部件简化为出口节流管道,开展了高(3750 kg·m^(-2)·s^(-1))、低(1800 kg·m^(-2)·s^(-1))两个质量通量的试验。根据试验结果,绘制了激冷过程中管内流体的流型发展图并进行分析,还开展了对莱顿弗罗斯特点对流传热系数(h_(LFP))的拟合。得到如下结论:管内液体再润湿包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种模式,分别受端部润湿面(入口和出口润湿面)、中部润湿面和液体高压充填控制;试验工况下管道前1/4段的再润湿始终为模式Ⅰ;管道中后段的再润湿模式随压强增大发生改变,压强小于1.181 MPa时为Ⅰ或Ⅱ,压强大于等于1.181 MPa时,低流量下转为Ⅰ、高流量下转为Ⅲ;使用半经验公式拟合0.15 m、0.30 m截面上4个测点的h_(LFP),误差小于34.2%。 展开更多
关键词 低温推进剂 管道激冷 气液两相流 沸腾转换
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微重力条件下低温贮箱加注-保持-排气式预冷特性研究
2
作者 张荣达 马原 +2 位作者 王云龙 王康 厉彦忠 《化工学报》 北大核心 2026年第2期826-837,共12页
为研究微重力条件下低温贮箱加注-保持-排气式(CHV)预冷特性,以液氮贮箱为对象构建CHV预冷全过程热平衡数值模型,与液氮地面及飞行实验进行模型验证,分析预冷过程壁面温度、压力及沸腾传热特性,研究重力条件、低导热涂层、加注流量及排... 为研究微重力条件下低温贮箱加注-保持-排气式(CHV)预冷特性,以液氮贮箱为对象构建CHV预冷全过程热平衡数值模型,与液氮地面及飞行实验进行模型验证,分析预冷过程壁面温度、压力及沸腾传热特性,研究重力条件、低导热涂层、加注流量及排气次数对预冷性能的影响,并对应提出预冷优化策略。结果表明,CHV预冷周期中加注、保持和排气阶段的壁面冷却速率整体呈现减小趋势;CHV预冷过程中前期液壁间传热以膜沸腾为主,时间占比超过80%;CHV贮箱预冷性能与重力条件呈正相关,微重力条件小于等于10^(-3)g时预冷性能会显著降低;贮箱内壁增加四氟乙烯低导热涂层预冷可缩短膜沸腾传热时间,使预冷前期效率及速率分别提升17%和15%;变加注质量流量预冷可以较好地平衡质量及时间消耗,其中,高温区小流量低温区大流量预冷速率较高,时效性更好,反之预冷效率较高,更侧重经济性;多次排气预冷可增强对低温流体冷却潜能的再利用,其中,预冷周期两次排气较单次排气预冷效率提高10%,预冷速率仅降低3.4%。 展开更多
关键词 微重力环境 液氮贮箱 加注-保持-排气式预冷 数值模拟 优化设计 气液两相流
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液氢贮箱加注-保持-排气式预冷特性及影响因素研究
3
作者 张荣达 马原 +2 位作者 王云龙 王康 厉彦忠 《真空与低温》 2026年第2期175-182,共8页
为研究微重力条件下低温推进剂贮箱的加注-保持-排气式(CHV)预冷特性,选择液氢贮箱作为对象,建立CHV预冷全过程热平衡数值模型,计算并分析预冷过程温度、压力及沸腾传热特性,研究加注质量流速、排气目标压力及气壁温差最小限值对预冷性... 为研究微重力条件下低温推进剂贮箱的加注-保持-排气式(CHV)预冷特性,选择液氢贮箱作为对象,建立CHV预冷全过程热平衡数值模型,计算并分析预冷过程温度、压力及沸腾传热特性,研究加注质量流速、排气目标压力及气壁温差最小限值对预冷性能的影响规律。结果表明:CHV预冷前期对低温流体冷却能力利用不足,更易引发超压风险;CHV预冷周期内加注、保持和排气阶段壁面降温速率逐渐减小;液壁间沸腾传热集中发生于加注阶段,该阶段预冷全程以膜沸腾传热为主,平均时间占比达91%;适当增加加注质量流速和气壁温差限值可有效改善CHV预冷性能,其中质量流速从0.01 kg/s提高至0.05 kg/s时,壁面降温速率提升4.9倍,预冷消耗时长降低6.9%,气壁温差限值从5 K增加至20 K时,预冷消耗时长降低38%,消耗质量仅增加10%。 展开更多
关键词 微重力 液氢贮箱 加注-保持-排气式预冷 特性研究 影响规律
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分光光度法测定绿色四氧化二氮中的一氧化氮含量
4
作者 毛亚南 孟醒 +3 位作者 李勇丽 徐林楠 李俊 甄江涛 《化学推进剂与高分子材料》 2025年第6期68-71,共4页
针对绿色四氧化二氮中一氧化氮(NO)含量的分析需要,开发了基于可见光区分光光度仪的测定方法,推动绿色四氧化二氮分析技术由传统人工向现代仪器分析的升级,以解决现有国军标GJB 1964A—2015中质量法存在的操作复杂、危险性高、分析耗时... 针对绿色四氧化二氮中一氧化氮(NO)含量的分析需要,开发了基于可见光区分光光度仪的测定方法,推动绿色四氧化二氮分析技术由传统人工向现代仪器分析的升级,以解决现有国军标GJB 1964A—2015中质量法存在的操作复杂、危险性高、分析耗时长等问题。对绿色四氧化二氮样品在400~1000 nm波长进行光谱扫描,表明绿色四氧化二氮在700 nm附近存在与NO含量正相关的吸收峰。以硝酸镍–叠氮化钠溶液模拟标准样品,标准曲线在w(NO)为0.50%~3.02%时线性良好,适用于绿色四氧化二氮中NO含量的定量分析。方法精密度实验和方法对比结果表明,平行测试结果相对标准偏差小于5%。相比于现有国军标规定的质量法,分光光度法操作更简便、分析更快速、安全性更高,且测试结果与质量法基本一致。 展开更多
关键词 分光光度法 绿色四氧化二氮 一氧化氮
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低温表面莱顿弗罗斯特效应与管壁降温规律
5
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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近壁防晃隔板对空间低温推进剂贮箱自增压过程的影响 被引量：1
6
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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低温推进剂长期在轨压力管理技术研究进展 被引量：33
7
作者 刘展 厉彦忠 +1 位作者 王磊 赵志翔 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期254-261,共8页
从被动防隔热技术、混合控压技术、TVS排气技术、主动制冷技术等四个方面对国外低温推进剂蒸发量控制方面的研究状况进行了分类和总结。调研结果表明:(1)采用MLI材料对贮箱进行绝热处理,可将蒸发损失率降低至1.0%/天,当采用VDMLI时,可... 从被动防隔热技术、混合控压技术、TVS排气技术、主动制冷技术等四个方面对国外低温推进剂蒸发量控制方面的研究状况进行了分类和总结。调研结果表明:(1)采用MLI材料对贮箱进行绝热处理,可将蒸发损失率降低至1.0%/天,当采用VDMLI时,可进一步降低推进剂蒸发量损失;(2)增大喷射器喷射流体速度可有效破坏箱内热分层实现控压目的;(3)很小的过冷度就可以保证低温推进剂较长时间在轨无损储存;(4)喷雾棒型热力学排气系统比传统热力学排气系统能够更有效地实现低温贮箱的压力控制。本文工作可为我国深空探测低温推进剂管理提供技术参考。 展开更多
关键词 低温推进剂 热分层 压力控制 过冷度 TVS
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液体推进剂在轨加注技术与加注方案 被引量：21
8
作者 王磊 厉彦忠 +1 位作者 马原 谢福寿 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2002-2009,共8页
梳理了推进剂空间加注的关键技术,介绍了不同流体空间加注的系统组成与加注程序,提出了我国开展相关研究的思路.研究表明:1气液相分离是实现推进剂空间加注的基础,常温推进剂可采用挠性隔膜或叶片式贮箱实现气液分离,而金属网状膜通道... 梳理了推进剂空间加注的关键技术,介绍了不同流体空间加注的系统组成与加注程序,提出了我国开展相关研究的思路.研究表明:1气液相分离是实现推进剂空间加注的基础,常温推进剂可采用挠性隔膜或叶片式贮箱实现气液分离,而金属网状膜通道式液体获取装置(LAD)在低温流体空间分离领域效果最佳;2低温推进剂空间加注需要结合空间热防护技术、蒸发量控制技术等;3常温推进剂采用排气型空间加注,低温推进剂采用无排气加注,且可借助热力学排气系统实现大充灌率加注;4我国可按照先常温后低温的思路开展研究,并充分借鉴现有实验平台与研究成果的支持. 展开更多
关键词 低温推进剂 在轨加注 运载火箭 蒸发量控制 深空探测
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过冷低温推进剂的性能优势及其应用前景 被引量：31
9
作者 谢福寿 雷刚 +2 位作者 王磊 邢科伟 厉彦忠 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期16-23,127,共9页
针对处于沸点温度以下过冷低温推进剂的特点,以热力学原理分析了过冷低温推进剂的性能优势及其获取方式,其热力学性能相对于饱和状态会有显著改善,如提高密度、降低气化压力和增加单位体积显冷量。在介绍了国外过冷低温推进剂研究与应... 针对处于沸点温度以下过冷低温推进剂的特点,以热力学原理分析了过冷低温推进剂的性能优势及其获取方式,其热力学性能相对于饱和状态会有显著改善,如提高密度、降低气化压力和增加单位体积显冷量。在介绍了国外过冷低温推进剂研究与应用的基础上,讨论了我国的研究现状和应用前景。理论分析和初步地面试验结果表明,过冷低温推进剂作为航天燃料应用于航天运载工具之中优势明显,可显著增加有效载荷,降低发射成本,延长深空探测任务时间,但对于实际应用中可能遇到的技术难题,应作进一步的深入研究。文中的研究结果对未来中国开展过冷低温推进剂的研究和应用具有一定的借鉴和参考意义。 展开更多
关键词 低温推进剂 过冷 燃料 有效载荷 发射成本
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低温推进剂蒸发量控制试验研究进展与展望 被引量：9
10
作者 刘展 厉彦忠 +2 位作者 王磊 晋永华 赵志翔 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期57-64,共8页
通过对美国马歇尔空间飞行中心(MSFC)及其合作单位在1990—2012年间所做有关低温推进剂蒸发量控制方面的试验进行回顾,分别从被动防绝热材料绝热性能测试、喷雾棒型热力学排气系统(TVS)控压试验、采用制冷机的主动冷却控压技术以及其它... 通过对美国马歇尔空间飞行中心(MSFC)及其合作单位在1990—2012年间所做有关低温推进剂蒸发量控制方面的试验进行回顾,分别从被动防绝热材料绝热性能测试、喷雾棒型热力学排气系统(TVS)控压试验、采用制冷机的主动冷却控压技术以及其它有关蒸发量控制技术方面对美国20年间所做试验研究进行了分析与总结,对美国未来空间探测低温流体管理计划进行了展望。 展开更多
关键词 低温推进剂 绝热材料性能测试 蒸发损失量控制 制冷机 TVS
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低温推进剂管路预冷沸腾换热特性研究综述 被引量：13
11
作者 王娇娇 厉彦忠 +2 位作者 王鑫宝 王磊 杨永忠 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期779-788,共10页
为探究低温推进剂预冷管路过程中非稳态两相流动与换热特性,通过文献调研与对比分析,综述了该领域研究进展。分类总结了影响预冷沸腾的主要因素,梳理了数值模拟研究结果,探讨了现有流动沸腾关联式对低温推进剂预冷沸腾过程的适用性,并... 为探究低温推进剂预冷管路过程中非稳态两相流动与换热特性,通过文献调研与对比分析,综述了该领域研究进展。分类总结了影响预冷沸腾的主要因素,梳理了数值模拟研究结果,探讨了现有流动沸腾关联式对低温推进剂预冷沸腾过程的适用性,并整理了微重力下低温流体预冷沸腾相关实验研究。研究表明:1)低温流体预冷沸腾可用典型沸腾曲线逆向描述,换热特性与两相流型分布与常温流体流动沸腾相比存在一定差异;2)质量流速、流动方向、工质物性等是预冷沸腾过程流动与换热特性的主要影响因素;3)传统流动沸腾换热关联式不适用于低温流体预冷沸腾换热研究,需进一步拟合低温流体预冷过程关联式。通过梳理低温流体预冷沸腾理论研究和实验进展,提出了开展相关研究的思路与方向,以期为低温推进剂的安全高效加注提供参考和理论依据。 展开更多
关键词 低温推进剂 管路预冷 沸腾换热 换热模型 综述
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低温推进剂过冷技术研究 被引量：16
12
作者 谢福寿 厉彦忠 +2 位作者 王磊 雷刚 邢科伟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期762-768,共7页
综述了低温推进剂3种过冷方式(换热过冷、抽空减压过冷和冷氦气鼓泡过冷)的过冷机理,并对比分析了其利弊,在地面全过程过冷加注时推荐采用抽空减压过冷对低温推进剂进行冷却.基于热力学理论推导了低温推进剂抽空减压过冷时耗液量、制冷... 综述了低温推进剂3种过冷方式(换热过冷、抽空减压过冷和冷氦气鼓泡过冷)的过冷机理,并对比分析了其利弊,在地面全过程过冷加注时推荐采用抽空减压过冷对低温推进剂进行冷却.基于热力学理论推导了低温推进剂抽空减压过冷时耗液量、制冷量、抽空时间和泵最低抽速的表达式.研究得出低温推进剂耗液量主要用于自身温降,抵消外部漏热和贮罐材料比热容所占比例很小,如液氢自身过冷、材料比热容和外部漏热所占的相对耗液量分别为10.94%,0.38%,0.098%.推荐采用变物性算法来精确计算低温推进剂耗液量,可降低运载火箭发射成本,提高低温推进剂利用率,与现有公式对比,其相对误差为18%. 展开更多
关键词 低温推进剂 过冷技术 抽空减压过冷技术 耗液量 抽空时间
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考虑发动机冷却通道固壁内耦合导热影响的低温甲烷超临界压力传热研究 被引量：16
13
作者 陈尊敬 王雷雷 孟华 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期8-18,共11页
在考虑发动机冷却通道固壁内耦合导热影响的情况下,开展了低温甲烷在矩形冷却通道中的超临界压力湍流换热数值模拟研究;仔细分析了热流密度及管道几何形状对低温甲烷超临界压力下的流动和传热的影响;得到了流体速度、壁面温度、壁面热... 在考虑发动机冷却通道固壁内耦合导热影响的情况下,开展了低温甲烷在矩形冷却通道中的超临界压力湍流换热数值模拟研究;仔细分析了热流密度及管道几何形状对低温甲烷超临界压力下的流动和传热的影响;得到了流体速度、壁面温度、壁面热流密度等参数的详细变化情况以及Nusselt数的变化规律。计算结果表明:在考虑流固耦合作用时,上壁面施加的热流有一部分会通过固体壁面内的热传导,经由侧壁面传入超临界压力流体,并且随着热流密度的增加,经侧壁面传导的热流所占的比例也会随之增大;减小冷却通道内截面的高宽比,可以提高超临界压力下的换热效果,但流动压降会大大增加,因此冷却通道高宽比的选择需综合考虑传热与压力损失的影响,可以引入热性能参数作为参考;修正的Jackson&Hall对流换热关系式基本可以适用于本文中的各种工况。 展开更多
关键词 超临界压力传热 主动冷却 甲烷 流固耦合 数值模拟
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长期在轨贮存低温推进剂过冷度获取方案研究 被引量：12
14
作者 王磊 厉彦忠 +1 位作者 马原 徐孟健 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2794-2802,共9页
增大低温推进剂入轨时的过冷度可显著延长低温燃料在轨贮存期限.通过文献调研与理论分析,介绍了4种低温推进剂过冷度获取方案的工作过程与研究现状,分析了不同方案的优缺点,在此基础上提出了我国开展相关研究的思路.研究表明:1为了减小... 增大低温推进剂入轨时的过冷度可显著延长低温燃料在轨贮存期限.通过文献调研与理论分析,介绍了4种低温推进剂过冷度获取方案的工作过程与研究现状,分析了不同方案的优缺点,在此基础上提出了我国开展相关研究的思路.研究表明:1为了减小过冷度获取成本,应采用先加注后冷却的操作程序,且制冷系统尽可能靠近目标贮箱;2液氧、液态甲烷可通过液氮池沸腾提供过冷度;3氦气喷射预冷消耗氦气量巨大,建议仅针对小型液氢采用此技术;4热力学低温流体过冷器(TCS)技术具有总体质量轻、投入能量少等优点,在液氢过冷度获取方面具有可观的应用前景.可为我国开展低温推进剂过冷度相关研究提供参考. 展开更多
关键词 低温推进剂 在轨贮存 压力控制 过冷液体 运载火箭
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液氢贮箱增压过程能量分配与增压特性仿真研究 被引量：1
15
作者 梁鸽 李轲 +1 位作者 王磊 厉彦忠 《真空与低温》 2025年第6期695-705,共11页
低温火箭推进剂贮箱增压输送过程中,高速增压气体可能冲击液面,导致推进剂过量损失与增压失效问题。论文构建了液氢贮箱高液体充注率下的气体增压三维数值模型,研究了增压气流冲击下液面破碎和液体飞溅现象及其对增压效果的影响。采用... 低温火箭推进剂贮箱增压输送过程中,高速增压气体可能冲击液面,导致推进剂过量损失与增压失效问题。论文构建了液氢贮箱高液体充注率下的气体增压三维数值模型,研究了增压气流冲击下液面破碎和液体飞溅现象及其对增压效果的影响。采用三维壳传导模型代替固体壁面全结构模型,描述流固间耦合换热,对比分析了增压气体通过水平出口、半球形出口、垂直出口等不同消能器结构后气流冲击强度与增压性能。结果表明,垂直出口消能器注入高速气流直接冲击液面,发生液体飞溅及液相-气壁间歇接触现象,导致液体推进剂损失加剧。液相飞溅引起气液换热增强及气枕温度下降,造成贮箱压力下降与增压失效。增压效果的能量构成中,输入能量仅有18%~41%用于气枕增压,其余能量产生液相温升;对于冷气体增压方案,输入贮箱的能量由两部分构成,包括增压气体携带能量以及气枕-壁面换热;壁面向气枕的热量传递有利于提升增压性能,在输入能量中占比达9%~28%。 展开更多
关键词 液氢贮箱 增压输送 消能器 三维仿真
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热力学排气工作过程中流体热分层实验研究 被引量：6
16
作者 刘展 张晓屿 +2 位作者 张少华 刘欣 厉彦忠 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期743-750,共8页
基于地面热力学排气实验平台,以R123为工质,在初始液位0.595 m、外部漏热800 W的工况下,研究了箱体增压、混合喷射降压、节流制冷以及自然冷却等不同工作过程中箱内流体温度分布。实验结果表明:在增压阶段,箱内流体温度分层发展良好。... 基于地面热力学排气实验平台,以R123为工质,在初始液位0.595 m、外部漏热800 W的工况下,研究了箱体增压、混合喷射降压、节流制冷以及自然冷却等不同工作过程中箱内流体温度分布。实验结果表明:在增压阶段,箱内流体温度分层发展良好。在混合喷射阶段,当循环流量为96 L/h时,热层厚度发展速率为1.57 mm/min;而当循环流量增加到152 L/h时,热层厚度增加率为1.07 mm/min。热分层充分发展大约耗时5.48 h。在节流制冷阶段,液相温度变化基本控制在1.98℃以内,气相最大温降13℃。自然冷却阶段开始15 min后,制冷喷射的影响逐渐消失。在外部空气冷却下,气相温度逐渐趋于顶部温度最低、界面温度最高的线性分布;液相测点则基本上以恒定的速率平行向温度降低方向推进。 展开更多
关键词 低温推进剂 热分层 热力学排气 控压模式
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低温推进剂热分层研究 被引量：13
17
作者 刘展 厉彦忠 王磊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期613-623,共11页
通过详细分析热分层产生的机理,阐述了低温流体热分层所引起的流体温度分布、气液界面现象以及箱体压力增加过程。对有关流体热分层的试验研究以及数值模拟的文献进行了整理;对不同低温流体工质、箱体初始设置参数及尺寸参数、箱体形状... 通过详细分析热分层产生的机理,阐述了低温流体热分层所引起的流体温度分布、气液界面现象以及箱体压力增加过程。对有关流体热分层的试验研究以及数值模拟的文献进行了整理;对不同低温流体工质、箱体初始设置参数及尺寸参数、箱体形状、壁面曲率大小、壁面是否加肋片以及箱体晃动旋转等对热分层的影响进行了分类总结;对不同热分层数学物理模型进行了系统对比。介绍了不同重力水平下,流体流动状态与热分层的关系。归纳了有关热分层现象的一些重要结论,阐明了我国在该领域开展研究的必要性。最后指出低温流体热分层对推进剂箱体优化设计及安全运行的重要意义。 展开更多
关键词 低温推进剂 热分层 界面现象 箱体增压
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低温推进剂长时间在轨的蒸发量控制技术进展 被引量：34
18
作者 胡伟峰 申麟 +1 位作者 杨建民 赫武乐 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2009年第6期28-34,共7页
低温推进剂特别是液氢和液氧组合是目前性能最高的化学推进剂,也是NASA未来月球、火星探测乃至更远距离的深空探测的首选推进剂[1]。但低温推进剂长时间在轨应用主要受限于低沸点的推进剂受热蒸发所带来的贮箱压力控制[2]和蒸发损失等... 低温推进剂特别是液氢和液氧组合是目前性能最高的化学推进剂,也是NASA未来月球、火星探测乃至更远距离的深空探测的首选推进剂[1]。但低温推进剂长时间在轨应用主要受限于低沸点的推进剂受热蒸发所带来的贮箱压力控制[2]和蒸发损失等一系列问题,其核心是低温推进剂的蒸发量控制问题。本文从被动防护和主动制冷等方面对国外低温推进剂蒸发量控制技术的研究进行了分类归纳,并对低温推进剂蒸发量控制技术进行了总结和展望。 展开更多
关键词 低温推进剂 蒸发量控制 低温制冷机
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低温推进剂地面加注系统冷量利用方案分析 被引量：7
19
作者 谢福寿 雷刚 +1 位作者 王磊 厉彦忠 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1507-1512,共6页
为了降低低温推进剂损耗,提高利用效率,降低发射成本,提出了4套运载火箭低温推进剂地面加注系统的冷量利用方案。基于热力学原理,建立了非稳态数学模型,并以能量品质高低作为衡量方案优劣的标准,通过实例计算对比分析了各个冷量利用方... 为了降低低温推进剂损耗,提高利用效率,降低发射成本,提出了4套运载火箭低温推进剂地面加注系统的冷量利用方案。基于热力学原理,建立了非稳态数学模型,并以能量品质高低作为衡量方案优劣的标准,通过实例计算对比分析了各个冷量利用方案的可行性。研究得出4套冷量利用方案从热力学角度出发都是可行的,其中方案A和方案D最优,方案A可应用在目前现有低温推进剂地面加注系统中,而方案D则可应用于未来重型运载火箭低温推进剂地面加注系统之中。 展开更多
关键词 运载火箭 低温推进剂 冷量利用 能量品质 热力学
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低真空压力下横掠圆柱体强制对流传热特性的实验研究 被引量：3
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作者 谢福寿 厉彦忠 +2 位作者 王鑫宝 陈鹏玮 王磊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期43-47,61,共6页
为了研究低真空状态下空气横掠圆柱体强制对流传热特性,搭建了速度、压力可控的变密度风洞实验台和数据采集系统,得出了压力变化对气体传热特性的影响规律。实验研究表明:气体横掠圆柱体强制对流传热随压力降低而衰减,压力越低,传热衰... 为了研究低真空状态下空气横掠圆柱体强制对流传热特性,搭建了速度、压力可控的变密度风洞实验台和数据采集系统,得出了压力变化对气体传热特性的影响规律。实验研究表明:气体横掠圆柱体强制对流传热随压力降低而衰减,压力越低,传热衰减越快;压力恒定时,传热随Re减小而减弱;气体流态属于连续流或滑移流时,压力变化对传热影响很小,可直接采用传统经验关联式计算,推荐Hilpert关联式;气体流态属于过渡流或自由分子流时,压力变化对传热影响很大,传统经验关联式已不再适用,需要修正。本实验不确定度小于4.5%,实验数据可靠,为工程实际应用提供了实验基础。 展开更多
关键词 低真空压力 强制对流传热 横掠圆柱体 气体流态
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