低温液体火箭发动机模拟预冷过程的传热与压降 被引量：7

1

作者 陈国邦 郑锡亮 +11 位作者 钟轶魁 甘智华 李琦芬 黄永华 汤珂 邱利民 张武 孙大明 谢雪梅 张福忠 张化照 田玉蓉 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期1-10,共10页

介绍了低温液体火箭发动机模拟预冷实验的装置及测量系统 ,报告了预冷实验的过程及结果 ,并进行了分析和讨论。

关键词 低温液体火箭发动机 模拟 压降 低温推进剂 传热 预冷过程 实验装置 测量系统

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基于DCS的EAST低温系统预冷过程自动控制 被引量：2

2

作者 周芷伟 夏根海 +2 位作者 庄明 张启勇 胡良兵 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期44-49,共6页

为避免热应力对EAST托卡马克装置的损坏,超导磁体与冷屏的300—80 K预冷过程需要严格控制降温温差;同时低温系统还需提供合适的流量与压降,以保证各冷质部件同步快速降温。通过低温控制流程分析,明确了预冷控制回路与控制需求,设计了预... 为避免热应力对EAST托卡马克装置的损坏,超导磁体与冷屏的300—80 K预冷过程需要严格控制降温温差;同时低温系统还需提供合适的流量与压降,以保证各冷质部件同步快速降温。通过低温控制流程分析,明确了预冷控制回路与控制需求,设计了预冷操作模式及其顺序控制流程。针对预冷过程中温差-压降耦合问题,设计了分阶段的解耦控制方案。以上控制策略在低温DCS中组态实现,经两轮降温实验运行验证,解耦控制稳定,实现了快速同步降温。预冷过程自动控制取代了持续十几天的预冷手动操作,系统的自动化程度得到了极大提升。 展开更多

关键词 EAST 低温系统 预冷流程 DCS 顺序控制 解耦控制

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空气预冷发动机及微小通道流动传热研究综述 被引量：25

3

作者 汪元 王振国 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期11-20,共10页

首先针对发动机空气预冷系统的特点,将现有的预冷机制分为四种类型,包括燃料预冷、质量喷注预压缩冷却、燃料预冷和质量喷注预压缩冷却组合预冷以及其他流体预冷,并分别介绍了每种预冷机制的代表性发动机循环以及技术特点。调研发现,微... 首先针对发动机空气预冷系统的特点,将现有的预冷机制分为四种类型,包括燃料预冷、质量喷注预压缩冷却、燃料预冷和质量喷注预压缩冷却组合预冷以及其他流体预冷,并分别介绍了每种预冷机制的代表性发动机循环以及技术特点。调研发现,微小通道结构的预冷器具有很高的散热能力和紧凑度,优势显著。英国Skylon空天飞机的预冷却组合循环发动机(SABRE)其微通道结构预冷器具有极高换热能力。对SABRE的预冷器及相关研究进行详细分析,强调微小通道强化换热对提高发动机性能的重要作用。通过对微小通道中单相气态流动换热研究的调研发现,微尺度流动传热机理仍存在诸多分歧,理论发展不完善,需要深入开展微小通道强化传热研究,尤其对于高速高内外温差条件下微小尺度复杂结构空间内流动传热机理需要深入探索。 展开更多

关键词 组合循环发动机 空气预冷 微小通道 流动传热

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葡萄差压通风预冷的数值分析研究 被引量：10

4

作者 王强 刘凤珍 连添达 《天津商学院学报》 2001年第6期6-9,共4页

用渗透介质流动分析空气流过三维葡萄包装箱时压力和速度的分布 ,并利用有限差分法设计计算机程序对压力和速度分布求解 ;在此基础上应用热传递模型及其理论求解相应的温度响应。

关键词 差压通风预冷 渗透介质流动 速度分布 温度响应 压力分布 葡萄 数值分析 储藏 运输 包装箱

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不同回流位置液体火箭发动机循环预冷回路特性 被引量：8

5

作者 程向华 厉彦忠 陈二锋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期646-650,共5页

液体火箭发动机的循环预冷是复杂的传热过程并且受到很多因素的影响,回流口位置则是影响管路预冷效果的重要因素。为了研究不同回流位置对液体火箭发动机预冷效果的影响,文中采用一维均相平衡态流体模型,通过离散化方法分析了不同回流... 液体火箭发动机的循环预冷是复杂的传热过程并且受到很多因素的影响,回流口位置则是影响管路预冷效果的重要因素。为了研究不同回流位置对液体火箭发动机预冷效果的影响,文中采用一维均相平衡态流体模型,通过离散化方法分析了不同回流位置时循环预冷过程中泵体温度的变化规律及预冷管路中流体各参数的分布趋势,得出回流上升管出口最佳位置。 展开更多

关键词 循环预冷回路^+ 回流 液氧贮箱 截面含气率

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液氧加注系统仿真研究 被引量：3

6

作者 陈世超 黄福友 +2 位作者 丁鹏飞 唐强 何燚 《低温与超导》 CAS 北大核心 2016年第6期10-13,共4页

利用SINDA/FLUINT软件,对某液氧加注系统进行1:1建模,对预冷和大流量加注过程中的流体温度、压力、流量等主要参数进行仿真分析,通过仿真结果与加注任务实测数据的对比,验证了低温加注过程系统级仿真预示的可行性。

关键词 液氧 加注系统 仿真 预冷 大流量

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循环预冷气液两相流压降特性及引射气等效研究 被引量：3

7

作者 陈士强 范瑞祥 +1 位作者 黄兵 黄辉 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期35-40,45,共7页

分析了液体运载火箭低温动力系统循环预冷的驱动力,总结了管路内气液两相流动压降的主要计算方法,深入研究不同工况垂直管路上升低温气液两相流压降各组成部分比例情况及影响因素,得到了气液两相流不同气体组分间压降等效转化关系,并利... 分析了液体运载火箭低温动力系统循环预冷的驱动力,总结了管路内气液两相流动压降的主要计算方法,深入研究不同工况垂直管路上升低温气液两相流压降各组成部分比例情况及影响因素,得到了气液两相流不同气体组分间压降等效转化关系,并利用计算模型与实验数据进行了对比验证,为低温动力系统循环预冷工程应用和仿真分析提供参考。 展开更多

关键词 循环预冷 压降 引射气等效 垂直管路 气液两相流

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液氧煤油火箭发动机排放预冷数值仿真 被引量：2

8

作者 孙礼杰 李军 张亮 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期60-65,共6页

针对预冷过程中输送系统和发动机流道内沸腾传热和两相流动过程,建立一维二流体模型。以某液氧煤油发动机为原型,对不同气枕压力、排放管径和空中排放时间条件下排放预冷过程进行仿真,分析进出口温度以及流量特性的变化情况,结果表明增... 针对预冷过程中输送系统和发动机流道内沸腾传热和两相流动过程,建立一维二流体模型。以某液氧煤油发动机为原型,对不同气枕压力、排放管径和空中排放时间条件下排放预冷过程进行仿真,分析进出口温度以及流量特性的变化情况,结果表明增大排放管径和排放压力均可以增强预冷效果,而空中排放预冷时达到同样预冷效果所需的推进剂量则与管径大小无关,并且预冷效果受到地面状态的影响。 展开更多

关键词 液氧煤油发动机 排放预冷 两相流 沸腾传热

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低温输运管道预冷过程的气液两相数值分析 被引量：2

9

作者 林恩承 王文 +3 位作者 匡以武 石玉美 耑锐 孙礼杰 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期153-160,共8页

低温流体在输运管道中预冷时会出现复杂的气液两相流现象。本研究的数值仿真主要针对液氮在管道内沸腾过程中的传热特性、气泡的生成规律、临界热通量等进行分析。通过改变管道直径、入口液氮流量,讨论了不同时刻计算域内部的温度、热... 低温流体在输运管道中预冷时会出现复杂的气液两相流现象。本研究的数值仿真主要针对液氮在管道内沸腾过程中的传热特性、气泡的生成规律、临界热通量等进行分析。通过改变管道直径、入口液氮流量,讨论了不同时刻计算域内部的温度、热通量以及两相分布规律,最终得到研究范围内的临界热通量(CHF)特性。研究发现,流体温度突变时间随着管径的减小而提前,随着流量的增大而后延;壁面温度变化幅度随着管径的增大而增大;CHF值随着管径的减小而增加,随着入口流量的增加而减小。 展开更多

关键词 预冷 沸腾 汽化 计算流体力学 气液两相流

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引射循环预冷回流低温贮箱流动与传热特性研究 被引量：2

10

作者 陈士强 范瑞祥 +2 位作者 张曙辉 黄兵 黄辉 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2017年第3期36-40,共5页

运载火箭贮箱内部流动与传热特性与火箭息息相关,中国新一代运载火箭氧系统普遍采用引射循环预冷技术。介绍了低温动力系统引射循环预冷过程中低温贮箱内涉及到主要物理过程,采用基于自由界面追踪的VOF模型,研究了引射循环预冷回流低温... 运载火箭贮箱内部流动与传热特性与火箭息息相关,中国新一代运载火箭氧系统普遍采用引射循环预冷技术。介绍了低温动力系统引射循环预冷过程中低温贮箱内涉及到主要物理过程,采用基于自由界面追踪的VOF模型,研究了引射循环预冷回流低温贮箱内气液两相流动与传热特性。结果表明:地面状态循环回流气液两相流对贮箱内相分布、温度、压力和速度具有显著影响,并进一步讨论了引射循环预冷工程优化原则,为相关工程应用提供指导。 展开更多

关键词 引射循环预冷回流 低温贮箱 流动 传热

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高速来流发动机射流预冷及压气机湿压缩特性一体化分析方法 被引量：1

11

作者 安利平 王昊 +1 位作者 朱自环 王掩刚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期560-568,共9页

为了研究高空高速来流条件下发动机射流预冷及压气机湿压缩特性,针对发动机进气道部分和压气机部分的气液两相流动过程分别建立相应的计算模型,发展了一体化分析方法。对于进气道喷水后的气液两相流动,采用基于微元段思想的气动效应-蒸... 为了研究高空高速来流条件下发动机射流预冷及压气机湿压缩特性,针对发动机进气道部分和压气机部分的气液两相流动过程分别建立相应的计算模型,发展了一体化分析方法。对于进气道喷水后的气液两相流动,采用基于微元段思想的气动效应-蒸发冷却修正两步法建立一维计算模型;对于压气机湿压缩过程,采用基于CFD技术的欧拉-拉格朗日方法对气液两相流动进行建模。利用所建立的一体化分析方法,考虑真实高空高速来流条件,同时保证发动机在喷水前后具有等换算转速调节规律,对发动机射流预冷及压气机湿压缩特性进行分析。结果表明:射流预冷能够显著降低高马赫数来流下的压气机进气温度,使得相同最高物理转速下压气机换算转速提高,使压气机具有更好的气动性能;若液滴在进入压气机前蒸发完全,混入工质中的过量水蒸汽会降低压气机的无量纲转速,使得同换算转速下压气机压比较不喷水时降低;小粒径液滴更快的蒸发作用有助于对高温气流的快速降温,当液滴粒径为3μm和喷湿量为10%时,压气机进气温度较喷水前降低247.13K,同换算转速下物理转速仅为不喷水时的76%。 展开更多

关键词 射流预冷 跨声速压气机 气液两相流 湿压缩 数值模拟

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超临界二氧化碳用印刷电路板式换热器性能分析

12

作者 张义飞 刘舫辰 +1 位作者 张双星 杜文静 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期183-190,共8页

印刷电路板式换热器(PCHE)作为一种高效紧凑的新型微通道换热器,在超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环中具有广阔应用前景。通过数值模拟分析了SCO_(2)在变径PCHE中的热工水力性能,结果表明:随着宽径的减小,表面传热系数增大,其相对于等... 印刷电路板式换热器(PCHE)作为一种高效紧凑的新型微通道换热器,在超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环中具有广阔应用前景。通过数值模拟分析了SCO_(2)在变径PCHE中的热工水力性能,结果表明:随着宽径的减小,表面传热系数增大,其相对于等径PCHE的提升效果更加显著;较大宽径PCHE的变径形式有着较小的CO_(2)压降增长率,宽径较小时变径结构会使综合性能有更显著的提高;表面传热系数随着渐变比的增加而增加,将变径段置于PCHE后端具有更优的传热特性,其表面传热系数峰值较其他形式提高了23%。不同结构的变径PCHE性能分析可为SCO_(2)冷却理论研究和PCHE典型工程应用提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳 印刷电路板式换热器 预冷器 数值模拟 流动 传热

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逆流管翅式空气预冷器及其流动换热计算方法

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作者 陈志霄 陆阳 范学军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期147-154,共8页

空气预冷器用于在短时间内将高温来流空气高效冷却,是预冷吸气式空天发动机的核心部件。提出一种逆流管翅式的空气预冷器换热构型,经过与SABRE预冷器构型的比较,说明该新构型的预冷器可实现性更好。针对该构型,基于换热单元内部热通量... 空气预冷器用于在短时间内将高温来流空气高效冷却,是预冷吸气式空天发动机的核心部件。提出一种逆流管翅式的空气预冷器换热构型,经过与SABRE预冷器构型的比较,说明该新构型的预冷器可实现性更好。针对该构型,基于换热单元内部热通量平衡的基本假设,提出了一套流动及冷却效果的计算评估方法,考虑了冷却剂以及空气的流动摩擦损失。为解决以复杂碳氢燃料为冷却工质的空气预冷器设计难题,高温空气物性的计算使用NASA的物性拟合公式,碳氢燃料冷却工质及其裂解产物的物性计算,采用组分替代模型结合SUPERTRAPP物性计算子程序来实现;当燃料达到裂解温度后,采用燃料裂解机理计算更新燃料组分。此外为验证计算模型及程序的准确性,利用CFD软件与该程序进行同工况的比较计算,初步验证了该方法的可靠性,且采用本方法进行考虑碳氢燃料裂解的空气预冷器的典型工况计算,时间不超过30min。这一兼顾准确性和运算效率的新方法可用于逆流管翅式空气预冷器性能的快速评估。 展开更多

关键词 空气预冷器 管翅 逆流式 碳氢燃料 裂解

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