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题名液体火箭发动机涡轮泵浮动环密封泄漏特性修正方法
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作者
王珏
窦唯
姜绪强
金志磊
林奇燕
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机构
中国运载火箭技术研究院
北京航天动力研究所
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出处
《宇航学报》
北大核心
2025年第4期722-730,共9页
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文摘
为了更精确计算浮动环密封泄漏特性的变化规律,结合建立的浮动密封环间隙内流体瞬态流动模型和搭建大压差高速涡轮泵浮动环密封特性试验台,基于泄漏量均方根误差最小优化目标,采用梯度下降法寻找最优修正系数,构建一种涡轮泵浮动环泄漏量修正方法,并采用案例验证该方法的准确性。结果表明,提出的泄漏量修正方法具有高效与高精度的特点,以0.11 mm间隙浮动环为例,数值计算泄漏量与试验值最大误差由7.41%降低为1.42%,仅需几个浮动环泄漏量试验测试数据,即可获得较精确的全工况的泄漏量数据。该方法可以用于指导液体火箭发动机涡轮泵密封环设计,确保更精确计算发动机工作效率。
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关键词
液体火箭发动机涡轮泵
浮动环密封
泄漏特性
试验研究
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Keywords
Liquid rocket engine turbopump
Floating ring seal
Leakage characteristics
Experimental study
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分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名超音速复速级涡轮的气动设计改进
被引量：4
- 2
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作者
林奇燕
金志磊
王磊
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机构
北京航天动力研究所
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出处
《火箭推进》
CAS
2014年第1期65-70,共6页
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文摘
采用数值模拟方法对某液体火箭发动机超音速复速级涡轮进行了流场分析。根据分析结果对两列动叶的叶型进行了改进设计:第一列动叶栅的改进采用自由旋流法,通过等通道的叶栅流道设计,减弱了激波对附面层的干扰,有效抑制了流道内的流动分离;第二列动叶栅的改进采用参数化叶片造型法,型线用具有局部修改能力和保凸性较好的Bezier曲线表示,通过减小入口攻角降低了分离损失。数值模拟结果表明,改进后的复速级涡轮内部流动特性改善显著,分离损失明显减小,效率提高了5%以上。
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关键词
超音速涡轮
复速级涡轮
气动设计
数值模拟
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Keywords
supersonic turbine
Curtis stage turbine
aerodynamic design
numerical simulation
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分类号
V434-34
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名某发动机涡轮泵转子高温超速/疲劳试验研究
被引量：4
- 3
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作者
窦唯
闫宇龙
金志磊
林奇燕
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机构
北京航天动力研究所
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出处
《火箭推进》
CAS
2015年第1期15-22,49,共9页
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基金
中国航天科技集团公司重大工艺课题研究(ZDGY2013-35)
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文摘
涡轮转子是输送液氢/液氧推进剂的关键组件,其运行状态的好坏将直接影响发动机的性能和可靠性。超速/疲劳试验是转子质量控制、极限强度考核的一种试验方法。针对某发动机涡轮转子开展了高温超速/疲劳试验研究,首先研究了试验用转接器的设计方法,然后基于有限元方法建立了某液体火箭发动机涡轮泵转子高温超速试验的有限元模型,研究了温度对涡轮泵转子振型及临界转速等动特性的影响,分析了转子启动升速过程中常温和高温的振动幅值与支撑应力变化规律。在理论研究基础上开展了转子高温超速/疲劳试验研究,分析了高温状态下涡轮泵转子系统启动升速过程振动幅值的变化规律,研究了温度对涡轮泵转子超速动特性的影响规律。
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关键词
液体火箭发动机
涡轮转子
高温疲劳试验
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Keywords
liquid-propellant rocket engine
turbo-rotor
high-temperature fatigue test
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分类号
V434-34
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名大推力氢氧火箭发动机液氢多级泵仿真与试验
被引量：3
- 4
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作者
安阳
陈聿晨
金志磊
林奇燕
孙纪国
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机构
北京航天动力研究所
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出处
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2020年第4期45-50,共6页
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文摘
作为火箭发动机的心脏,高效高扬程液氢多级泵的研制具有重要意义。对一种包括高效高扬程离心叶轮、低损失级间流道及进出口壳体的液氢多级泵进行研究,通过CFD对整个流体域进行仿真,并采用水力试验进行验证,分析了该泵的水力性能和汽蚀性能,验证了该泵设计合理,能够满足大推力氢氧火箭发动机使用需求。
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关键词
液氢多级泵
仿真分析
水力试验
水力性能
汽蚀性能
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Keywords
multistage liquid-hydrogen pump
simulation analysis
hydraulic test
hydraulic performance
corrosion performance
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分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名液体火箭发动机音叉式涡轮叶盘振动特性研究
被引量：9
- 5
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作者
林蓬成
郑晓宇
李龙贤
林奇燕
金志磊
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机构
北京航天动力研究所
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期1636-1642,共7页
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文摘
某液体火箭发动机整体叶盘音叉式涡轮转子的盘-轴根部圆角在试车考核中曾多次出现裂纹故障。为分析裂纹产生原因,通过数值计算及模态实验获取了该转子受力状态、振型、阻尼比等结构振动特性。结合振动信号分析,将裂纹故障原因聚焦到叶盘的二节径型振动。通过高频速变压力测量,得到涡轮流场内压力脉动数据,间接获取了该转子工作状态下的振动特性。试验表明被测涡轮转子流场通道内,分频幅值最大压力脉动对应涡轮转子2节径前行波振动,幅值约为11kPa。分析确定涡轮叶盘二节径振动是故障产生的主要原因。
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关键词
液体火箭发动机
整体叶盘
音叉式涡轮转子
振动特性
节径型振动
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Keywords
Liquid rocket engine
Blisk
Tuning fork turbine rotor
Vibration characteristics
Nodal diameter vibration
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分类号
V231.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名小型部分进气亚声速涡轮流动损失研究及优化
被引量：5
- 6
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作者
郑晓宇
林奇燕
王磊
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机构
北京航天动力研究所
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出处
《火箭推进》
CAS
2017年第1期32-37,共6页
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文摘
为拓展某小型部分进气亚声速涡轮的应用能力,要求进一步提高其气动性能。使用Numeca商用计算流体力学软件建立了原型部分进气涡轮流道的全环域网格,进行了流场的粘性数值仿真,通过与相同叶型全周进气式涡轮的流场对比分析,揭示了部分进气式涡轮的流动机理和流动损失分布规律。在流场结构研究的基础上,对原型涡轮的动叶进行了改型优化,将动叶叶型由原来的纯冲击式叶型改为略带反力度的叶型,流场仿真结果表明涡轮效率提高了5个百分点。通过对改型前后2种部分进气式涡轮气动参数分布情况的对比分析,表明略带反力度的动叶叶型能有效减小部分进气式涡轮非进气扇区动叶通道内的回流损失,对提高涡轮性能有利,可为同类涡轮的气动设计提供参考。
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关键词
亚声速涡轮
部分进气
流动损失
优化
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Keywords
subsonic turbine
partial admission
flow field
optimization
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分类号
V430-34
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名预压涡轮泵轴流式液力涡轮的流动结构研究
被引量：3
- 7
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作者
廖懂华
林奇燕
叶小明
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机构
北京航天动力研究所
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出处
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2018年第6期49-54,共6页
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文摘
高压补燃氢氧火箭发动机采用预压泵技术能有效提高推进剂泵的抗汽蚀性能,并大大减轻火箭贮箱的重量。氧预压泵一般通过轴流式液力涡轮驱动。采用数值方法对美国航天飞机主发动机所采用的多级轴流式液力涡轮的内部流场进行仿真计算,通过对马蹄涡、通道涡、泄漏涡等涡系结构的分析,研究了二次流对主流的影响,以及二次流造成的总压损失在叶栅通道中的分布情况。研究结果表明:马蹄涡会加强通道涡,泄漏涡在叶尖吸力侧下游形成,3种涡系结构深刻影响叶栅通道流动,产生较大的总压损失。
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关键词
氢氧火箭发动机
预压涡轮泵
轴流式液力涡轮
二次流
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Keywords
hydrogen-oxygen rocket engine
boost turbopump
axial hydraulic turbine
secondary flow
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分类号
V434
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名一种气动声源的数值研究
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作者
秦晓辉
张文平
林奇燕
雷国东
明平剑
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机构
哈尔滨工程大学动力与能源工程学院
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出处
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2007年第6期84-87,共4页
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文摘
将CFD技术研究引入对一种气动声源的流体数值模拟研究,利用Navier-Stokes方程和RNG湍流模型,并在转动部件与静止部件间用滑移网格技术建立交界面,进行数值模拟,再采用时域和频域分析方法对流场内压力脉动的强度和频率进行分析,并将该结果与该气动声源的试验值进行对比,证明该数值计算的可靠性。
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关键词
声学
气动声源
数值模拟
滑移网格
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Keywords
acoustics
aeroacoustic source
numerical
sliding mesh
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分类号
TB53
[理学—声学]
O355
[理学—流体力学]
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