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《浙江大学》 2005年
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低温推进剂管道输送系统特性研究

李琦芬  
【摘要】:本文通过理论与实验研究相互结合的方式,探索了两项特殊应用的低温流体管道输送系统特性,即进行了液体火箭推进剂贮箱内增压气体的选择和增压方式的改进问题研究,及低温液体推进剂火箭发动机启动前的预冷方案研究。这两项低温管道输送系统的研究来源于我国新一代的运载火箭规划,是低温液体推进剂运载火箭设计中的两个重要技术问题。全文开展了以下几个方面研究工作: 1.二氧化碳在液氮和液氧中的溶解度计算 在理想溶液的基础上,采用了适用于非极性溶质—溶剂系统的正规溶液关系式和修正的Scatchard-Hildebrand关系式,分析并计算了二氧化碳在液氮和液氧中的溶解度。并与文献中的实验数据进行比较,得到了较为合理的结论和解释。计算结果为低温液体推进剂贮箱自生增压系统的增压气体的选择和配制提供了理论依据。 2.低温流体增压输送系统的数值模拟 利用计算流体动力学理论和数值计算工具,对低温液体推进剂增压输送系统进行了数值模拟计算。根据物理试验要求的条件,设计了模拟计算工况,得到了若干对试验装置改进和对试验过程具有指导意义的建议和结论。同时结合增压输送的试验结果,进行了相同工况的数值模拟预测,并借助试验结果验证了数值试验的合理性。 3.低温推进剂增压输送系统的试验研究 参考试验设计要求,以及数值模拟的结论,搭建并完善了低温液体推进剂增压输送系统的模拟试验装置。以液氮为模拟推进剂,以含不同组份的二氧化碳和水的氮气为模拟增压气体,进行了液氧煤油火箭的液氧箱自生增压试验研究。通过改变增压气体中二氧化碳和水蒸汽的含量,分别模拟了液氧加热气化增压输送和富氧燃气增压输送,从试验原理上验证了含有微量二氧化碳和水蒸汽的氮气增压输送液氮方案是可行的,为增压方式和增压气体的选择提供了依据,为今后的进一步试验研究及系统设计提供了参考。 4.循环预冷的试验研究 利用相似原理,搭建了能用于低温液体推进剂火箭发动机循环预冷试验研究的试验装置,进行了一系列循环预冷实验研究。证明了在低温液体
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:V434

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【共引文献】
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9 韩传军;刘洋;李蓉;李大彬;雷中清;;基于CFD的三缸柱塞泵泵阀失效机理研究[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 特派西昌记者 廖杰华 邱瑞贤 李颖;发射14次 成功率100%[N];广州日报;2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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2 张华;垂直管道低温汽-液两相流动弹状流流型及动态特性的研究[D];上海交通大学;2009年
3 陶玉静;液体火箭发动机响应特性研究及稳定性的非线性分析[D];国防科学技术大学;2006年
4 李琦芬;低温推进剂管道输送系统特性研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 郑锡亮;低温推进剂火箭发动机循环预冷实验和分析方法研究[D];浙江大学;2003年
2 秦岭;基于DSP的低温推进剂加注液位检测和信号处理系统设计[D];武汉理工大学;2005年
3 郭俊超;发射场氢报警及氮消防系统自动化研制[D];重庆大学;2007年
4 陈春富;大推力氢氧发动机试验推进剂供应技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
5 吕赞;航天运载器低温推进剂贮箱热力耦合分析研究[D];大连理工大学;2009年
6 周庭宇;液氧加注系统过冷器的试验研究[D];上海交通大学;2008年
7 兰艳;基于面向对象技术的飞行液位仿真研究[D];武汉理工大学;2005年
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