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题名荷兰斜纹筛网有效孔隙直径的数值分析与模型构建
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作者
马原
董妍
李剑
厉彦忠
汪彬
何鹏
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机构
西安交通大学制冷与低温工程系
上海宇航系统工程研究所
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出处
《火箭推进》
CAS
2023年第3期26-33,共8页
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基金
国家自然科学基金青年项目(51906194)
中国博士后科学基金(2019M663701)
+1 种基金
上海航天科技创新基金(SAST2020-018)
上海市科技计划项目(20YF1447900)。
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文摘
泡破压力是表征筛网通道式液体获取装置气液分离性能的关键指标之一,而筛网有效孔隙直径是准确预测泡破压力的核心参数。面对现有研究仍主要基于实验测量方法获得有效孔隙直径的局限性,通过构建荷兰斜纹型筛网(Dutch twill weave,DTW)真实结构的三维几何模型,获得了筛网内部孔隙流域的结构变化特征。基于表面张力模型与压力边界设置开展了特征喉部截面泡破压力数值仿真,提出了基于筛网几何结构参数的有效孔隙直径计算模型。结果表明:决定DTW泡破压力的特征喉部截面位于z=±(r w+r s)附近,具有近四边形的封闭边界。针对特征喉部截面,通过泡破压力数值仿真反推获得的有效孔隙直径与文献实验数据相对误差小于6,所提出的有效孔隙直径模型预测结果与文献实验数据同样吻合良好,平均误差不超过10,均能够实现不依赖于实验测量的筛网有效孔隙直径准确预测,可为筛网泡破压力性能分析及液体获取装置设计优化提供重要支撑。
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关键词
低温推进剂
在轨气液分离
荷兰斜纹筛网
泡破压力
有效孔隙直径
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Keywords
cryogenic propellant
orbital gas-liquid separation
Dutch twill weave
bubble point pressure
effective pore diameter
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分类号
V511.6
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名低温推进剂在轨加注技术与方案研究综述
被引量：26
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作者
马原
厉彦忠
王磊
朱康
徐孟健
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机构
西安交通大学制冷与低温工程系
航天低温推进剂技术国家重点实验室
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期245-252,共8页
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基金
国家自然科学基金(51376142)
航天低温推进剂技术国家重点实验室开放基金(SKLTSCP1505)
+1 种基金
中国博士后科学基金资助项目(2015M81023)
陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2015JQ5133)
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文摘
为了探究适用于低温推进剂在轨加注的相关技术与方案,通过文献调研与对比分析,介绍国内外在轨加注技术的研究现状,梳理低温推进剂在轨加注的关键技术,研究现有加注技术与方案对低温推进剂的适用性,并提出我国开展相关研究的思路与方向。研究表明:1)气液分离、蒸发量控制、质量测量和流体驱动循环等技术是直接影响推进剂在轨加注系统结构与加注性能的关键技术;2)低温推进剂具有沸点低、表面张力小等特殊性,对气液分离、系统热防护等技术的性能要求更高;3)表面张力式气液分离、纤维镜或射频质量检测、多层隔热材料、热力学排气系统(TVS)以及无排气加注等先进技术方案对低温流体和微重力环境均具有更好的适用性,将成为实现低温推进剂在轨加注的关键突破口。
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关键词
低温推进剂
在轨加注
深空探测
气液分离
加注方案
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Keywords
Cryogenic propellant
On-orbit refueling
Deepspace exploration
gas-liquid separation
Filling scheme
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分类号
V11
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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题名氢氧推进剂在轨加注若干关键问题研究进展
被引量：6
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作者
李佳超
梁国柱
王夕
陈士强
王楠
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机构
北京航空航天大学宇航学院
北京宇航系统工程研究所
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出处
《宇航总体技术》
2019年第6期60-74,共15页
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文摘
为了实现深空探测和大型空间站的建设,有必要对氢氧推进剂的在轨加注技术进行研究。通过文献调研和对比,重点分析氢氧推进剂在轨加注遇到的若干热力学和流体力学问题。首先介绍了可以用于氢氧贮箱蒸发量控制的被动热防护技术,目的是实现推进剂的长期在轨贮存。其次,对9种常用的常规推进剂在轨测量技术进行比较,得出适用于氢氧贮箱内剩余推进剂的测量方法。最后,针对在轨低温推进剂的气液分离问题,分析了正推法和表面张力贮箱在氢氧贮箱气液分离中的适用性。通过对氢氧推进剂在轨加注关键问题的调研和论证,为我国氢氧推进剂在空间环境下的长期在轨使用和再加注提供技术参考。
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关键词
氢氧推进剂
在轨加注
蒸发量控制
在轨测量
气液分离
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Keywords
Hydrogen-oxygen propellants
On-orbit refueling
Boil-off control
On-orbit measurement
gas-liquid separation
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分类号
V511
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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