火箭贮箱液体防晃特性数值分析

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作者 宣传伟 王吉飞 +3 位作者 王亚博 刘锦凡 孙阳 张众 《上海航天（中英文）》 CSCD 2023年第S01期47-53,共7页

基于计算流体动力学(CFD)仿真对某型火箭液体贮箱3种不同构型防晃装置的防晃特性进行对比研究。采用连续小波变换方法对贮箱晃动阻尼进行了辨识。仿真结果表明:当充液比为50%时,增加半月形防晃板或在十字隔板上打孔(孔的总面积小于十字... 基于计算流体动力学(CFD)仿真对某型火箭液体贮箱3种不同构型防晃装置的防晃特性进行对比研究。采用连续小波变换方法对贮箱晃动阻尼进行了辨识。仿真结果表明:当充液比为50%时,增加半月形防晃板或在十字隔板上打孔(孔的总面积小于十字隔板总面积10%)对液体晃动频率的影响较小(不足10%),但对晃动阻尼影响明显。增加半月形防晃板可将晃动阻尼提高约15%,而在十字隔板上打孔可将晃动阻尼提高约84%。由此说明,隔板打孔在减轻防晃装置重量的同时也具有显著的防晃效果。 展开更多

关键词 液体火箭 数值仿真 液体晃动 阻尼辨识 液体贮箱

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自然对流情形下激光辐照液体贮箱的尺度律 被引量：2

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作者 焦路光 赵国民 +1 位作者 王嘉睿 杨在富 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期20-25,共6页

根据质量守恒、动量守恒及能量守恒原理,建立了自然对流情形下激光辐照液体贮箱的理论模型。通过方程分析法,导出了该问题的尺度律,在此基础上给出了激光辐照液体贮箱的缩比方法,并对一组实例进行了数值计算,得到了缩比模型与原型结果... 根据质量守恒、动量守恒及能量守恒原理,建立了自然对流情形下激光辐照液体贮箱的理论模型。通过方程分析法,导出了该问题的尺度律,在此基础上给出了激光辐照液体贮箱的缩比方法,并对一组实例进行了数值计算,得到了缩比模型与原型结果完全相似的结论,模拟结果证明了该问题尺度律的成立。为验证理论模型与数值求解的正确性,本文还针对小尺度模型进行了实验研究,数值模拟结果与实验测量结果符合较好,表明理论模型可靠有效。 展开更多

关键词 激光与物质相互作用 液体贮箱 自然对流 尺度律

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2DPIV技术在激光辐照液体贮箱中的应用

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作者 焦路光 赵国民 +1 位作者 王嘉睿 杨在富 《半导体光电》 CAS 北大核心 2016年第2期266-269,274,共5页

实验研究激光对液体贮箱的辐照效应时,需测量贮箱内液体的流动状态。当壳体温度不超过液体的饱和温度时,贮箱内液体为自然对流形态。利用粒子图像测速（PIV）技术,搭建了二维数字PIV系统,实现了液体平面内的速度场测量。采用粒径1-5μm... 实验研究激光对液体贮箱的辐照效应时,需测量贮箱内液体的流动状态。当壳体温度不超过液体的饱和温度时,贮箱内液体为自然对流形态。利用粒子图像测速（PIV）技术,搭建了二维数字PIV系统,实现了液体平面内的速度场测量。采用粒径1-5μm、密度1.05g/cm^3的空心玻璃微珠微粒做为示踪粒子;利用532nm连续波激光器和三个平凸柱透镜构建了片光系统;采用装有微透镜阵列的CCD相机记录粒子图像;利用互相关算法处理粒子图像计算速度场。将此技术应用于激光辐照液体贮箱实验之中,实验结果与数值计算结果相符较好。 展开更多

关键词 激光与物质相互作用 粒子图像测速技术 液体贮箱 自然对流

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自然对流情形下激光辐照液体贮箱的机理

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作者 焦路光 赵国民 +2 位作者 李君神 陈敏孙 杨在富 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期48-52,共5页

利用激光辐照靶目标时,被辐照部位可能是液体贮箱。通过实验测量与数值模拟的紧密结合,揭示了液体处于自然对流状态时激光辐照下贮箱侧壁温升及液体速度场的演化规律。结果表明:激光辐照初期,铝板中心温升率较高;随着壁面附近液体温度... 利用激光辐照靶目标时,被辐照部位可能是液体贮箱。通过实验测量与数值模拟的紧密结合,揭示了液体处于自然对流状态时激光辐照下贮箱侧壁温升及液体速度场的演化规律。结果表明:激光辐照初期,铝板中心温升率较高;随着壁面附近液体温度的升高,光斑附近速度边界层内的最大流速增大,传热强度亦增大,导致铝板温升率降低;当铝板吸收的激光能量能够基本被水的对流带走时,铝板中心的温升率趋于零。 展开更多

关键词 激光与物质相互作用 液体贮箱 自然对流 粒子图像测速

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超临界氦加温增压方案的初步探讨 被引量：7

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作者 张福忠 张化照 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2001年第6期41-46,共6页

介绍了超临界氦加温增压系统的工作原理 ,系统中液氦贮瓶、氦加温器、几个极低温阀的用途 ,并介绍了液氦贮瓶使用中的 4个关键因素和液氦贮瓶系统的试验项目。对于增压排放液氦所需常温氦气用量计算、液氦贮瓶内温度和压力随时间的变化... 介绍了超临界氦加温增压系统的工作原理 ,系统中液氦贮瓶、氦加温器、几个极低温阀的用途 ,并介绍了液氦贮瓶使用中的 4个关键因素和液氦贮瓶系统的试验项目。对于增压排放液氦所需常温氦气用量计算、液氦贮瓶内温度和压力随时间的变化计算也做了简要介绍。 展开更多

关键词 超临界氦 加温增压系统 液体火箭贮箱 工作原理 系统组成

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液体运载火箭贮箱箱底厚度设计准则及轻量化

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作者 周宁 吴瀚枭 +1 位作者 杨海鹏 关威 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期17-23,共7页

为进一步实现液体运载火箭贮箱箱底结构轻量化,在实际工况的约束下,综合现役箱底的载荷特点(贮箱箱底厚度参数和火箭运行内压值的理论关系),对贮箱箱底的结构进行参数化。提出剩余强度系数作为贮箱箱底的设计载荷指标,结合工况建立了箱... 为进一步实现液体运载火箭贮箱箱底结构轻量化,在实际工况的约束下,综合现役箱底的载荷特点(贮箱箱底厚度参数和火箭运行内压值的理论关系),对贮箱箱底的结构进行参数化。提出剩余强度系数作为贮箱箱底的设计载荷指标,结合工况建立了箱底厚度设计准则,剩余强度系数不小于1时满足工程需要,并以此对箱底厚度进行优化。根据设计准则可以建立开口与箱底厚度的关系,更精确的给定设计箱底临界厚度值。建立的箱底厚度设计准则可以对已设计完成的贮箱箱底进行内压承载能力进行验算。运用实际工况数据验证了设计准则的可用性,并提出了旋压型箱底的厚度分区轻量化方法。此外,根据贮箱箱底管路接口、传感器接口各方面输入输出的交互影响,建立了贮箱箱底开口多约束评估模型。通过参数化平台实现方法的具体实用性及自动化建模。结果表明,旋压型箱底的厚度分区轻量化方法可以实现箱底平均减重约30%。参数化平台和自动化建模为提高贮箱箱底设计效率提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 液体火箭贮箱 箱底厚度设计准则 箱底轻量化 参数化平台 自动化建模

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大型挠性充液卫星的动力学模型 被引量：2

7

作者 彭冬亮 聂润兔 徐世杰 《飞行力学》 CSCD 2001年第2期78-82,共5页

研究了带有多个挠性附件和液体燃料贮箱的中继卫星系统的动力学建模问题。给出了微重力下小幅线性晃动等效模型基本参数 ,用混合坐标法描述中继卫星系统的构形 ,利用虚功原理推导出的矩阵形式的中继卫星动力学模型简洁且具有一般性 ,适... 研究了带有多个挠性附件和液体燃料贮箱的中继卫星系统的动力学建模问题。给出了微重力下小幅线性晃动等效模型基本参数 ,用混合坐标法描述中继卫星系统的构形 ,利用虚功原理推导出的矩阵形式的中继卫星动力学模型简洁且具有一般性 ,适用于许多开链飞行器系统。 展开更多

关键词 挠性充液卫星 动力学模型 等效力学模型 中继卫星系统 挠性附件 液体燃料贮箱 小幅线性晃动 虚功原理 空间飞行器

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基于红外热波方法的液体导弹贮箱剩余壁厚测量 被引量：2

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作者 金国锋 张炜 +1 位作者 杨正伟 王冬冬 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第5期1254-1256,共3页

为了实现对液体导弹贮箱腐蚀剩余壁厚的快速大面积自动测量,研究了红外热波方法厚度测量的可行性;基于一维热传导理论分析了热波检测的最大温差法和初始时刻法厚度测量方法,并制作了含平底洞的不锈钢材料模拟腐蚀试件,开展了热波检测的... 为了实现对液体导弹贮箱腐蚀剩余壁厚的快速大面积自动测量,研究了红外热波方法厚度测量的可行性;基于一维热传导理论分析了热波检测的最大温差法和初始时刻法厚度测量方法,并制作了含平底洞的不锈钢材料模拟腐蚀试件,开展了热波检测的试验研究;结果表明红外热波方法可以快速检测贮箱的剩余壁厚,但检测结果受三维热传导的影响较大,需要进一步研究修正模型或建立基于三维热传导理论的厚度测量模型,以提高测量精度,实现贮箱壁厚的自动测量。 展开更多

关键词 液体导弹贮箱 剩余壁厚测量 红外热波方法

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运载火箭贮箱增压消能器性能仿真与结构方案分析

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作者 胡梦琦 王非凡 +2 位作者 李颖琦 胡正根 梁国柱 《宇航总体技术》 2022年第4期41-52,共12页

为了更好地认识液体火箭贮箱增压消能器的工作过程,为消能器的结构方案设计提供支撑,针对典型的锥型和直筒型消能器的结构形式建立仿真模型,使用稳态方法仿真得到气体在消能器内的流场分布情况和消能器内部结构对压力损失和减速效果的... 为了更好地认识液体火箭贮箱增压消能器的工作过程,为消能器的结构方案设计提供支撑,针对典型的锥型和直筒型消能器的结构形式建立仿真模型,使用稳态方法仿真得到气体在消能器内的流场分布情况和消能器内部结构对压力损失和减速效果的影响。根据仿真结果给出消能器结构方案并进行试验,通过试验结果验证了仿真结果的准确性。结果表明:锥型和直筒型消能器的第一层节流结构是造成压力损失的主要部件;对于直筒型消能器,数值仿真的压降大小与试验结果的相对误差为6.3%;入口高速气流直接流经第一层节流结构比先经过扩容再流过第一层节流结构造成的压力损失更大;直筒型消能器的出口面积利用率随着均流筛网距离的增加有着先增加后减小的特点;样条曲线样式的导流锥能提高消能器的出口面积利用率。对贮箱增压消能器内部流场的数值仿真可以为消能器结构设计提供重要依据。 展开更多

关键词 液体推进剂贮箱 消能器 数值仿真 结构方案

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液体晃动非线性阻尼的描述方法

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作者 夏益霖 《强度与环境》 北大核心 1995年第4期24-30,共7页

采用等效线性化手段研究了液体晃动非线性阻尼特性的描述方法，给出了自由衰减响应的对数衰减率与非线性阻尼比之间的关系，提出了通过自由衰减响应确定非线性阻尼特性参数的两种方法。计算表明，两种方法所得到的结果可以满足工程应用... 采用等效线性化手段研究了液体晃动非线性阻尼特性的描述方法，给出了自由衰减响应的对数衰减率与非线性阻尼比之间的关系，提出了通过自由衰减响应确定非线性阻尼特性参数的两种方法。计算表明，两种方法所得到的结果可以满足工程应用所要求的精度。 展开更多

关键词 液体晃动 非线性阻尼 航天器 液体推进剂贮箱

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液体推进剂贮箱材料的电化学腐蚀行为的试验研究

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作者 李斌 常志龙 +2 位作者 岩雨 刘观日 郭彦明 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2014年第A01期62-65,70,共5页

通过电偶腐蚀、加速腐蚀和缝隙腐蚀试验，研究了液体推进剂贮箱材料的电化学腐蚀行为，并用光学显微镜观察了试验后的材料表面腐蚀形貌。结果表明，铝合金LF6、LD10、2219和LF3与不锈钢1Crl8Ni9Ti和316L的电偶电流均小于0．3A／cm^2，属... 通过电偶腐蚀、加速腐蚀和缝隙腐蚀试验，研究了液体推进剂贮箱材料的电化学腐蚀行为，并用光学显微镜观察了试验后的材料表面腐蚀形貌。结果表明，铝合金LF6、LD10、2219和LF3与不锈钢1Crl8Ni9Ti和316L的电偶电流均小于0．3A／cm^2，属于A级相容；无论贮箱箱体主材料为LD10或2219，在与箱体附件材料LF3组成的电偶对中，LD10和2219均为阴极金属受到保护；2219和LD10在20％室温、68％硝酸环境下的阳极极化曲线相似，年腐蚀速率相当。 展开更多

关键词 液体推进剂贮箱 试验研究 电化学腐蚀

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