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大口径LNG科氏质量流量计模态分析
1
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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液氢/固氢混合物(氢浆)制备可视化试验研究 被引量：7
2
作者 谢福寿 夏斯琦 +1 位作者 朱宇豪 厉彦忠 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期26-33,共8页
针对氢浆混合物中颗粒均匀制备技术,提出了微正压常温氢气直接液化和抽空减压降温的冷却方案,研制了集氢气液化、液氢转注、氢浆制备、氢浆可视化、氢浆含固量测量等为一体的一套综合性氢浆制备可视化试验平台。通过该试验平台,国内首... 针对氢浆混合物中颗粒均匀制备技术,提出了微正压常温氢气直接液化和抽空减压降温的冷却方案,研制了集氢气液化、液氢转注、氢浆制备、氢浆可视化、氢浆含固量测量等为一体的一套综合性氢浆制备可视化试验平台。通过该试验平台,国内首次成功制备出了氢浆产品,充分表明氢浆制备可视化试验测试平台的方案设计是可行且有效的。通过可视化手段,清晰地观测到了液氢变为固氢、再由固氢转变为氢浆的演化过程,最终形成微小固体颗粒在液氢内悬浮的固液混合物状态,对氢浆的研究有了一定的认识。该氢浆试验平台研制可为低温推进剂的致密化研究提供技术支持,对氢浆作为推进燃料发展具有一定的推动和促进意义。 展开更多
关键词 液氢 氢浆制备 抽空减压 可视化试验 致密化推进剂
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液氧全过冷加注在新一代运载火箭加注工作中的应用价值 被引量：12
3
作者 胡旭东 宋扬 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2018年第4期87-92,共6页
针对全过冷液氧在新一代运载火箭加注工作中的应用价值进行分析,得到液氧全过冷加注能够有效控制贮箱内液氧温度、防止输送过程产生两相流、保证加注平稳,亦将简化发射场的发射加注流程,减少贮箱内的蒸发损耗和自动补加的次数,缩短加注... 针对全过冷液氧在新一代运载火箭加注工作中的应用价值进行分析,得到液氧全过冷加注能够有效控制贮箱内液氧温度、防止输送过程产生两相流、保证加注平稳,亦将简化发射场的发射加注流程,减少贮箱内的蒸发损耗和自动补加的次数,缩短加注时间,提高加注可靠性,对当今液氧加注系统设计和今后航天低温推进剂加注具有实用意义。 展开更多
关键词 液氧 全过冷 加注
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火箭燃料贮箱热力学排气系统控压性能仿真研究 被引量：5
4
作者 夏斯琦 孙培杰 +3 位作者 李鹏 王长焕 王磊 厉彦忠 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期109-114,共6页
本文介绍了低温推进剂在轨管理中热力学排气系统(thermodynamic venting system,TVS)的构成及工作原理。基于VOF模型,编写用户自定义程序考虑箱内存在的热质传递现象,采用CFD模拟贮箱内部的压力变化和温度场分布。构建的CFD模型能够较... 本文介绍了低温推进剂在轨管理中热力学排气系统(thermodynamic venting system,TVS)的构成及工作原理。基于VOF模型,编写用户自定义程序考虑箱内存在的热质传递现象,采用CFD模拟贮箱内部的压力变化和温度场分布。构建的CFD模型能够较好地模拟TVS的工作特性,证明CFD研究的有效性。针对不同液体初始充灌率、节流条件等影响因素进行变工况模拟,揭示TVS的工作规律。计算TVS在微重力下的控压性能,验证其在微重力下的可行性并获得运行规律。 展开更多
关键词 低温推进剂 压力控制 CFD仿真 微重力
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大口径LNG科氏质量流量计流固耦合测量性能分析
5
作者 肖立 刘冰 +2 位作者 彭维戊 沈子奇 谢福寿 《真空与低温》 2025年第6期740-748,共9页
针对大口径液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)质量流量精确测量的技术挑战,基于双向流固耦合数值模拟方法,论文开展双直管型科氏质量流量计在LNG工质下的测量性能研究,并通过试验数据进行了验证。研究结果表明,构建的双向流固耦合... 针对大口径液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)质量流量精确测量的技术挑战,基于双向流固耦合数值模拟方法,论文开展双直管型科氏质量流量计在LNG工质下的测量性能研究,并通过试验数据进行了验证。研究结果表明,构建的双向流固耦合数值模拟方法预测结果与实验数据吻合较好,验证了数值算法的可靠性。研究进一步揭示LNG独特物理特性对测量管动力学行为的耦合影响机制:LNG低密度削弱流体附加质量效应,使其湿模态固有频率降幅显著低于水工质,水工质的稳定振幅为LNG工质的80%,而LNG低黏度特性使振动达到稳定状态的时间延长;检测点时滞虽与质量流量保持线性关系,但LNG的低密度削弱了科里奥利力,叠加低温高刚度导致的驱动难度增大,使时滞差值显著减小,较水工质减小15%~22%,且时滞差值随流量增大而扩张,表明μs级微小时滞的精确测量是LNG应用的核心难点。为此,提出通过优化测量管结构和增强激振力以提升灵敏度与信噪比。该研究结果为大口径低温科氏流量计的设计优化与工程应用提供了理论依据和数据支撑。 展开更多
关键词 液化天然气 流固耦合 模态分析 科氏质量流量计 数值仿真
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