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双组元变推力液体火箭发动机的比冲特性 被引量:2
1
作者 陈启智 《火箭推进》 CAS 2001年第1期1-6,26,共7页
变推力液体火箭发动机可以增大工作适应性和可操作性。对变推力发动机要求在变推力时具有高的比冲、稳定可靠和需要的响应特性。本文讨论了双组元变推力液体火箭发动机比冲的影响因素和在变推力情况下获得尽可能高的比冲的关键技术,介... 变推力液体火箭发动机可以增大工作适应性和可操作性。对变推力发动机要求在变推力时具有高的比冲、稳定可靠和需要的响应特性。本文讨论了双组元变推力液体火箭发动机比冲的影响因素和在变推力情况下获得尽可能高的比冲的关键技术,介绍了登月舱下降发动机 LMDE 的比冲特性。 展开更多
关键词 变推力液体火箭发动机 比冲特性
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变推力液体火箭发动机推力调节技术研究综述及发展趋势 被引量:9
2
作者 姚照辉 范家璇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1-14,共14页
系统梳理了国内外变推力液体火箭发动机调节控制技术的研究历程及研究现状,并结合我国航天动力研究基础,指出通过在主系统或副系统管路上设置液体或燃气流量调节装置、通过可调结构的针栓式喷注器同步对流量与压力进行匹配调节仍然是实... 系统梳理了国内外变推力液体火箭发动机调节控制技术的研究历程及研究现状,并结合我国航天动力研究基础,指出通过在主系统或副系统管路上设置液体或燃气流量调节装置、通过可调结构的针栓式喷注器同步对流量与压力进行匹配调节仍然是实现大范围变推力调节的两种主要手段;分析了变推力液体火箭发动机推力调节的关键技术及其解决途径,预测了未来一段时期内变推力液体火箭发动机及其调节技术发展趋势,提出了若干适合我国国情的研究建议,为我国低成本、可重复使用天地往返运输技术的发展和有关研究者开展研究工作提供一定的参考。 展开更多
关键词 可重复使用运载火箭 变推力液体火箭发动机 针栓式发动机 推力深度调节 一体式发生器/调节器
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变推力液体火箭发动机中针栓喷注器研究综述 被引量:9
3
作者 张波涛 李平 +1 位作者 王凯 杨宝娥 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1481-1489,共9页
为总结变推力液体火箭发动机中针栓喷注器的研究成果和梳理未来的发展方向,本文综述了该领域的研究进展。首先介绍了针栓喷注器的基本概念和研究意义,然后从设计原理、工程研制、雾化特性和燃烧特性等方面介绍了针栓喷注器的研究历史和... 为总结变推力液体火箭发动机中针栓喷注器的研究成果和梳理未来的发展方向,本文综述了该领域的研究进展。首先介绍了针栓喷注器的基本概念和研究意义,然后从设计原理、工程研制、雾化特性和燃烧特性等方面介绍了针栓喷注器的研究历史和现状,最后展望了针栓喷注器的发展趋势及需要研究的一些科学问题。分析表明,液液针栓喷注器、气液针栓喷注器的雾化特性和燃烧特性都还需持续开展研究。雾化特性中特别需要关注的是雾化角、混合特性和下漏率,还要探索针栓喷注器在反压下的雾化特性。燃烧特性中需要深入研究温度分布、火焰结构和燃烧稳定性。 展开更多
关键词 变推力液体火箭发动机 针栓喷注器 雾化特性 燃烧特性
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变推力液体火箭发动机的故障识别 被引量:1
4
作者 黄敏超 张育林 陈启智 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期30-33,共4页
讨论了专家系统在液体火箭发动机故障诊断中的应用,研制出一个基于阈值判断的故障识别专家系统,应用该系统成功地识别出变推力液体火箭发动机故障模式。
关键词 液体推进剂 火箭发动机 可控推力 故障诊断
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变推力液体火箭发动机热试车数据处理软件
5
作者 杨乐平 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期105-108,共4页
本文介绍了一种用于变推力液体火箭发动机热试车数据现场分析处理的计算机软件。该软件集热试发动机静态和动态性能参数分析处理为一体,能够在热试现场迅速提供全部试验结果(包括数据和曲线),多次试验均取得了十分满意的结果。
关键词 火箭发动机 推力 热试车 液体
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一种大范围变推力液体火箭发动机控制器的设计及实现 被引量:3
6
作者 李红增 卢京潮 +1 位作者 王志刚 屈耀红 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 2004年第6期14-17,共4页
提出一种大范围变推力液体火箭发动机的数字控制方案。首先设计了基于高低压转换方法的电磁阀加速驱动电路,并将μCOS-Ⅱ嵌入式操作系统移植到80C196KC单片机上;其次通过调参加死区补偿的控制方法,实现了发动机推力的大范围调节。半物... 提出一种大范围变推力液体火箭发动机的数字控制方案。首先设计了基于高低压转换方法的电磁阀加速驱动电路,并将μCOS-Ⅱ嵌入式操作系统移植到80C196KC单片机上;其次通过调参加死区补偿的控制方法,实现了发动机推力的大范围调节。半物理仿真结果表明,所设计系统的调节时间小于60ms,稳态误差不大于5%,能够满足系统的控制要求。 展开更多
关键词 推力火箭发动机 嵌入式操作系统 控制器设计 PWM
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含输入噪声的多类别高斯过程液体火箭发动机故障诊断
7
作者 董宝阳 解晖 +1 位作者 许兆宋 刘久富 《南京师大学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期75-84,共10页
针对传统多类别高斯过程分类算法往往忽略数据受到的噪声污染导致预测准确性降低的问题,提出一种基于变分推断优化算法的含输入噪声的多类别高斯过程分类算法.以多类别高斯过程模型作为底层分类器,在传统模型上引入加性高斯噪声,使用变... 针对传统多类别高斯过程分类算法往往忽略数据受到的噪声污染导致预测准确性降低的问题,提出一种基于变分推断优化算法的含输入噪声的多类别高斯过程分类算法.以多类别高斯过程模型作为底层分类器,在传统模型上引入加性高斯噪声,使用变分推断方法优化改进后的模型,近似模型隐变量的后验分布,并据此进行新的预测.将含输入噪声的多类别高斯过程分类方法应用到液体火箭发动机的故障分类问题中,实验证明,与传统多类别高斯过程分类算法相比,提出的算法在预测精度上有一定提高,负似然对数指标有效降低,改进后的模型与真实后验分布更接近. 展开更多
关键词 多类别高斯过程 分推断 液体火箭发动机 输入噪声
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变形高温合金在液体火箭发动机中的应用进展及展望 被引量:4
8
作者 王凯 王东方 +2 位作者 刘友强 杨卫鹏 张鹏 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第1期57-66,共10页
变形高温合金以其良好的耐高温、抗氧化、抗热腐蚀性能和较好的冷、热加工性,在液体火箭发动机推力室身部、涡轮壳体、涡轮转子等热端部件中得到了广泛的应用。通过查阅文献,综述了国内外变形高温合金及热加工技术发展现状、液体火箭发... 变形高温合金以其良好的耐高温、抗氧化、抗热腐蚀性能和较好的冷、热加工性,在液体火箭发动机推力室身部、涡轮壳体、涡轮转子等热端部件中得到了广泛的应用。通过查阅文献,综述了国内外变形高温合金及热加工技术发展现状、液体火箭发动机热端构件对高温合金性能需求、变形高温合金在国内外著名液体火箭发动机中的应用情况。结合液体火箭发动机可回收、高性能、轻量化、低成本的发展趋势,总结了变形高温合金在液体火箭发动机领域的主要发展趋势,包括研发针对液体火箭发动机服役工况的高温合金材料、改进热加工工艺,从而提升高温合金性能、降低高温合金构件制造成本;研发和推广耐高温轻质金属间化合物、降低热端构件质量。 展开更多
关键词 形高温合金 液体火箭发动机 推力 涡轮盘 热加工技术
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金属增材制造技术在液体火箭发动机推力室制造中的应用与展望 被引量:4
9
作者 董鹏 王铁岩 +3 位作者 周庆军 罗志伟 谢勇 倪江涛 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第23期88-104,共17页
金属增材制造技术是一种基于离散-堆积原理的先进制造技术,为液体火箭发动机的设计制造带来了颠覆性的变化。推力室作为液体火箭发动机的核心部件,采用增材制造技术可实现结构的轻量化、集成化设计制造,以及燃烧室等热端部件内流道结构... 金属增材制造技术是一种基于离散-堆积原理的先进制造技术,为液体火箭发动机的设计制造带来了颠覆性的变化。推力室作为液体火箭发动机的核心部件,采用增材制造技术可实现结构的轻量化、集成化设计制造,以及燃烧室等热端部件内流道结构的整体制造,提高产品的性能和可靠性,缩短制造周期、降低制造成本。本文对金属增材制造技术在液体火箭发动机推力室中的应用情况进行了综述,并对未来的技术发展进行了讨论。 展开更多
关键词 金属增材制造技术 液体火箭发动机 推力 集成设计喷注器 双种金属燃烧室
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补燃循环发动机推力精度控制研究
10
作者 何宏疆 管杰 +2 位作者 王鹏武 郭维 胡向龙 《火箭推进》 北大核心 2025年第5期13-21,共9页
推力精度是液体火箭发动机的一项重要技术指标,其对航天器的入轨精度有较大影响。在对比多种推力精度控制方案的基础上,针对补燃循环液体火箭发动机,提出实时推力室室压反馈、主动闭环控制技术方案,搭建推力稳定系统,通过发动机系统仿... 推力精度是液体火箭发动机的一项重要技术指标,其对航天器的入轨精度有较大影响。在对比多种推力精度控制方案的基础上,针对补燃循环液体火箭发动机,提出实时推力室室压反馈、主动闭环控制技术方案,搭建推力稳定系统,通过发动机系统仿真、热试车分别对推力稳定系统进行验证。结果表明:系统仿真与热试车结果一致性较高,该推力精度控制方案可行,可实时将补燃循环发动机推力精度控制在±2%以内,但是该方案将提高系统燃气路温度,具体提高幅度与所调节的周期相关,需确保高温工作组件具备足够的温度余量。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 补燃循环 推力精度 控制方案
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缓变推力三组元液体火箭发动机喷嘴
11
作者 陈建华 段增斌 《火箭推进》 CAS 2000年第6期39-45,共7页
本文的研究还不十分成熟。文中介绍了不同状态(液态和气态)两种燃料与一种氧化剂在雾化、燃烧时的混气形成过程方面的一些研究结果,介绍了用作液氧/煤油/液氢火箭发动机(在煤油供应平缓减少直至完全关闭情况下,富氧燃气或富燃燃气在燃... 本文的研究还不十分成熟。文中介绍了不同状态(液态和气态)两种燃料与一种氧化剂在雾化、燃烧时的混气形成过程方面的一些研究结果,介绍了用作液氧/煤油/液氢火箭发动机(在煤油供应平缓减少直至完全关闭情况下,富氧燃气或富燃燃气在燃烧室中补燃)混合装置的三组元喷嘴的研制开发情况。三组元喷嘴综合了俄罗斯液体火箭发动机(LRE)中广泛使用的两种喷嘴型式:一种是燃料从周边喷注到中心气流中的气液喷嘴,另一种是中心为液喷嘴的气液同轴喷嘴。它们可以各自单独工作和同时工作。由于离心式喷嘴节流强化了非稳态过程中推进剂组元的雾化和混合,使得在节流过程中液体燃料流量可大范围变化;由于阻尼了离心式喷嘴中节流燃料流量的波动,提高了燃烧稳定性。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 推力 三组元喷嘴
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双三相PMSM火箭发动机伺服系统冗余切换技术
12
作者 康广庆 钟恒 +1 位作者 孙海智 董国创 《火箭推进》 北大核心 2025年第5期46-55,75,共11页
随着现代火箭技术的不断发展,液体火箭发动机推力调节稳定性和可靠性对伺服系统要求越来越高。双三相PMSM作为伺服系统的核心部件,采用可切换的主、备两套绕组形成两个驱动通道,可按需切换。然而,在伺服电机工作通道的热切换过程中,由... 随着现代火箭技术的不断发展,液体火箭发动机推力调节稳定性和可靠性对伺服系统要求越来越高。双三相PMSM作为伺服系统的核心部件,采用可切换的主、备两套绕组形成两个驱动通道,可按需切换。然而,在伺服电机工作通道的热切换过程中,由于位置解算和PID闭环调节时间会产生较大的位置扰动,导致流量波动,从而影响其可靠工作。为解决上述问题,结合双三相PMSM的自身特点,设计了一种基于双端口RAM数据交互的伺服系统驱动通道冗余切换技术。该技术通过实时解算主备份绕组的位置信息,并周期性交互PID控制参数,实现了伺服电机绕组在切换过程中的平稳过渡。这种方法不仅有效抑制了位置扰动,而且显著提高了发动机工作的可靠性。为了验证所提策略的有效性,搭建了相应的试验系统,并在不同负载条件下进行了试验测试和数据分析。结果表明,该技术能够显著降低伺服电机绕组切换过程中的位置扰动,相较传统切换方法位置扰动由最大16.869°降低到0.008°以下,实现了超过99.95%的降幅,使火箭发动机的流量调节器位置波动控制在±0.1°范围内,从而验证了策略的有效性和可行性。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 双三相PMSM 冗余切换技术 推力调节伺服系统 位置扰动 双端口RAM
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重复使用火箭发动机推力室疲劳寿命研究进展 被引量:3
13
作者 张凭 李斌 +2 位作者 高玉闪 霍世慧 王振 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第1期12-27,I0002,共17页
再生冷却推力室内壁的热-机械疲劳失效严重影响重复使用液体火箭发动机的可靠性和使用寿命,疲劳分析在内壁损伤机理研究、寿命预测和结构优化设计中具有重要作用。简要回顾了推力室再生冷却结构热-机械疲劳分析方法的发展历程,重点围绕... 再生冷却推力室内壁的热-机械疲劳失效严重影响重复使用液体火箭发动机的可靠性和使用寿命,疲劳分析在内壁损伤机理研究、寿命预测和结构优化设计中具有重要作用。简要回顾了推力室再生冷却结构热-机械疲劳分析方法的发展历程,重点围绕材料本构关系、热-力响应计算和疲劳寿命模型,对比梳理已有方法,讨论其特点及应用。基于研究进展与工程需求,从全服役周期瞬态载荷环境、材料本构关系、热-机械损伤模型及验证、基体与涂/镀层耦合失效分析和基于有限数据的工程方法等方面给出了进一步研究的方向和建议。 展开更多
关键词 重复使用 液体火箭发动机 再生冷却推力 热-机械失效 疲劳寿命预测
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液体火箭发动机热试车启动中导流锥对燃气管路流动特性影响研究
14
作者 周子杨 宫武旗 +3 位作者 陈晖 马冬英 高远皓 苏勇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期54-62,共9页
双推力室液体火箭发动机启动过程中,若出现两支管流量分配不均等现象,极易引起点火失败,造成重大损失。因此,燃气管路分叉处内部流动特性和在分叉处布置导流锥对改善流动特性影响的研究具有重要意义。本文针对某双推力室液体火箭发动机... 双推力室液体火箭发动机启动过程中,若出现两支管流量分配不均等现象,极易引起点火失败,造成重大损失。因此,燃气管路分叉处内部流动特性和在分叉处布置导流锥对改善流动特性影响的研究具有重要意义。本文针对某双推力室液体火箭发动机热试车启动过程中的燃气管路,以试验数据作为边界条件,开展了瞬态流动数值仿真研究。结果表明,火箭发动机热试车启动过程中,燃气管路流动呈现出4个典型阶段,分别为点火前的平稳期、点火后的一次上升期、下降期和二次上升期。在启动过程中,无导流锥时,导流罩进口存在预旋回流区、一侧出口存在滞止回流区,导流罩与燃气支管衔接处内侧存在转弯回流区,三者相互作用是造成两支管间压力分布不对称及出口质量流量分配不平衡的主要原因;有导流锥时,预旋回流区被导流锥约束而缩小,滞止回流区消失。有导流锥与无导流锥时相比,在启动过程中约0.2 s与0.6 s时刻,两支管对称测点压差均值分别降低约80.0%与80.0%,两支管出口质量流量差值分别降低约55.0%与80.8%。导流锥有效改善了流动特性,使得两支管压力分布的对称性提高,流量分配平衡性增强。导流锥对双推力室液体火箭发动机稳定性提高有重要作用。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 推力 热试车 启动过程 导流锥 燃气管路 数值仿真
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液体火箭发动机推力室冷却通道传热优化计算 被引量:9
15
作者 吴峰 王秋旺 +2 位作者 罗来勤 曾敏 孙纪国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期197-200,共4页
采用标准k-ε两方程湍流模型对液体火箭发动机推力室再生冷却通道三维湍流流动与传热过程进行了数值预测,冷却工质为氢气,其密度、导热系数、动力粘度随着温度和压力而变化,通过两种优化方案来改变推力室冷却通道的深宽比。方案一为保... 采用标准k-ε两方程湍流模型对液体火箭发动机推力室再生冷却通道三维湍流流动与传热过程进行了数值预测,冷却工质为氢气,其密度、导热系数、动力粘度随着温度和压力而变化,通过两种优化方案来改变推力室冷却通道的深宽比。方案一为保持冷却通道的深度及肋宽不变,通过改变推力室壁面通道个数来改变通道的深宽比,方案二为保持通道数目不变,通过增加或降低通道高度来改变通道的深宽比。以此计算在不同通道深宽比下推力室壁面的传热特性,并进行了优化分析。计算结果表明:存在着一个最佳冷却通道个数,使得推力室壁面再生冷却效果达到最佳;在相同质量流量下,降低通道高度能够强化推力室传热,但同时增加了进出口压差。 展开更多
关键词 液体推进剂火箭发动机 湍流模型 推力 再生冷却 通道 优化分析
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喉栓式变推力固体火箭发动机内弹道调节特性 被引量:12
16
作者 武渊 何国强 +2 位作者 孙立刚 孙展鹏 苏建河 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期511-513,共3页
发展了一套电动伺服驱动的喉栓式变推力固体火箭发动机试验系统,研制了喉栓式变推力固体火箭发动机,进行了喉栓式变推力固体火箭发动机内弹道调节特性试验。试验研究表明,耐烧蚀喉栓的轴向运动可实时调节发动机内弹道特性,目前已实现压... 发展了一套电动伺服驱动的喉栓式变推力固体火箭发动机试验系统,研制了喉栓式变推力固体火箭发动机,进行了喉栓式变推力固体火箭发动机内弹道调节特性试验。试验研究表明,耐烧蚀喉栓的轴向运动可实时调节发动机内弹道特性,目前已实现压强的四级调节;发动机内弹道变化相对喉栓运动有一定延迟,但其延迟可为工程所接受。 展开更多
关键词 喉栓式推力固体火箭发动机 内弹道 电伺服系统 调节特性
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小推力姿/轨控液体火箭发动机材料的研究进展 被引量:10
17
作者 张绪虎 汪翔 +2 位作者 贾中华 胡欣华 吕宏军 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期11-15,共5页
概述了国内外小推力姿/轨控液体火箭发动机新材料的研究和应用进展。姿/轨控液体火箭发动机推力室已从高性能铌/硅化物材料体系向复合材料推力室技术发展,研制出耐高温性能更好的新型材料体系和高温抗氧化涂层,以及将它们应用于发动机... 概述了国内外小推力姿/轨控液体火箭发动机新材料的研究和应用进展。姿/轨控液体火箭发动机推力室已从高性能铌/硅化物材料体系向复合材料推力室技术发展,研制出耐高温性能更好的新型材料体系和高温抗氧化涂层,以及将它们应用于发动机推力室的制造是提高姿/轨控发动机技术水平的有效途径。 展开更多
关键词 推力液体火箭发动机 复合材料 推力 高温抗氧化涂层 铌/硅化物材料 铂系金属 陶瓷基复合材料
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高燃温喉栓式变推力固体火箭发动机试验 被引量:15
18
作者 王佳兴 魏志军 王宁飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期89-92,共4页
为研究高燃温推进剂下喉栓式固体火箭发动机推力控制,设计同轴式变推力固体火箭发动机试验系统,以混合式直线步进电机作为喉栓驱动系统,采用组合动密封方式,利用高燃温高压强指数推进剂进行点火试验,实现了燃烧室压强从12.1~2MPa的调... 为研究高燃温推进剂下喉栓式固体火箭发动机推力控制,设计同轴式变推力固体火箭发动机试验系统,以混合式直线步进电机作为喉栓驱动系统,采用组合动密封方式,利用高燃温高压强指数推进剂进行点火试验,实现了燃烧室压强从12.1~2MPa的调节。试验结果发现喉栓头部烧蚀严重,对压强调节影响较大,针对喉栓烧蚀问题提出了减轻烧蚀思路,通过闭环控制方式控制喉栓运动,增加喉栓直径以及合理选择推进剂等可降低喉栓烧蚀,提高压强控制精度。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 喉栓 推力 高燃温
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液体火箭发动机推力室冷却通道流动与传热数值研究 被引量:10
19
作者 吴峰 王秋旺 +1 位作者 罗来勤 孙纪国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期389-393,共5页
采用气固耦合算法对液体火箭发动机推力室再生冷却通道的流动与传热过程进行了三维湍流流动与传热数值模拟,冷却工质为氢气,其密度、导热系数、动力粘度随着温度和压力而变化。应用大涡模拟及标准k-ε双方程模型两种湍流模型分别进行数... 采用气固耦合算法对液体火箭发动机推力室再生冷却通道的流动与传热过程进行了三维湍流流动与传热数值模拟,冷却工质为氢气,其密度、导热系数、动力粘度随着温度和压力而变化。应用大涡模拟及标准k-ε双方程模型两种湍流模型分别进行数值模拟,详细揭示了再生冷却通道固体区和流体区内的速度场和温度场,并在不同的计算网格数目下对两种湍流模型的计算结果进行了对比。结果表明,在相同的网格条件下,标准k-ε双方程模型与实验数据的吻合精度比大涡模拟模型更好,且满足工程计算精度。随着网格数的增加,大涡模拟的计算精度逐渐得到改善。 展开更多
关键词 气固耦合算法 液体推进剂火箭发动机 推力燃烧室 再生冷却 通道 湍流模型
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大推力液体火箭发动机结构中的力学问题 被引量:34
20
作者 李斌 闫松 杨宝锋 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期831-864,共34页
依据大推力液体火箭发动机工作时极端的力热环境状态,阐述分析了大推力发动机强振动、大静载、多源激励和传递路径复杂的力学特点.静力学方面介绍了整机结构载荷分析和组件静力学分析方法,动力学方面介绍了整机低频模型、精细化动力学... 依据大推力液体火箭发动机工作时极端的力热环境状态,阐述分析了大推力发动机强振动、大静载、多源激励和传递路径复杂的力学特点.静力学方面介绍了整机结构载荷分析和组件静力学分析方法,动力学方面介绍了整机低频模型、精细化动力学修正、多源载荷等效等问题的研究情况.针对发动机典型的部件,梳理了大推力发动机研制中面临的力学挑战,包括高温高压燃气摇摆装置、转子动力学、动静干涉流体激振、诱导轮汽蚀振荡、大范围轴向力平衡、超音速涡轮颤振、推力室热疲劳、喷管侧向力载荷、总装管路疲劳断裂等问题,指出了力学需求和未来研究方向.最后对发动机结构概率失效分析的现状进行了简要介绍,为大推力液体火箭发动机研制提供力学支撑. 展开更多
关键词 推力液体火箭发动机 涡轮颤振 喷管侧向力 管路断裂 概率失效分析
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