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第二代表面张力贮箱的研究与应用进展 被引量:15
1
作者 李永 潘海林 魏延明 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期503-507,共5页
为了对国外新型卫星推进剂贮箱的研究动态进行跟踪,对第二代表面张力贮箱的研究与应用进展做了阐述。首先对比了不同类型推进剂贮箱的特点,在此基础上,从试验研究、数值模拟和实际应用三个角度对第二代表面张力贮箱——以板式结构为主... 为了对国外新型卫星推进剂贮箱的研究动态进行跟踪,对第二代表面张力贮箱的研究与应用进展做了阐述。首先对比了不同类型推进剂贮箱的特点,在此基础上,从试验研究、数值模拟和实际应用三个角度对第二代表面张力贮箱——以板式结构为主的表面张力贮箱的发展做了综述。研究表明,国际上已经对第二代表面张力贮箱的性能做了大量的数值模拟和搭载试验,如今第二代表面张力贮箱已经成为当今国际大型卫星推进剂贮箱的主流。这为新型卫星推进剂贮箱的研究指明方向并提供有价值的参考。 展开更多
关键词 表面张力贮箱 推进剂管理装置 板式 搭载试验 数值模拟
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侧向微重力环境下板式表面张力贮箱内推进剂晃动行为分析 被引量:9
2
作者 黄滨 王璐 +2 位作者 陈磊 刘锦涛 吴大转 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2021年第1期63-69,共7页
侧向微重力是航天器在轨飞行时在东西位置保持和南北位置保持状态时所处的加速度环境.由于航天器贮箱内推进剂在侧向加速度环境下的重定位过程易产生晃动,因此侧向加速度环境对贮箱内推进剂管理装置(PMD)的管理能力的要求更高.为确保板... 侧向微重力是航天器在轨飞行时在东西位置保持和南北位置保持状态时所处的加速度环境.由于航天器贮箱内推进剂在侧向加速度环境下的重定位过程易产生晃动,因此侧向加速度环境对贮箱内推进剂管理装置(PMD)的管理能力的要求更高.为确保板式贮箱对推进剂的在轨管理能力,需要开展一系列的数值仿真与试验对PMD的管理能力进行验证.本文以板式表面张力贮箱为研究对象,采用VOF两相流模型对侧向微重力环境下重定位过程中贮箱内推进剂的运动进行数值模拟,并对推进剂运动中的晃动行为进行分析.最终,通过数值模拟结果验证了板式表面贮箱的管理能力,为微重力落塔试验与空间站试验提供参考依据. 展开更多
关键词 侧向微重力 板式表面张力贮箱 流体行为 液体晃动
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基于内角流动的板式表面张力贮箱内推进剂流动过程研究 被引量:7
3
作者 李京浩 陈小前 黄奕勇 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期18-21,共4页
分析了在微重力环境下,板式表面张力贮箱内推进剂的流动和定位过程。利用VOF方法对贮箱内推进剂的重定位过程进行了仿真计算,验证了贮箱及PMD的推进剂管理性能。用数学方法分析了液体在导流板的内角流动,用解析计算的方法求出流动过程... 分析了在微重力环境下,板式表面张力贮箱内推进剂的流动和定位过程。利用VOF方法对贮箱内推进剂的重定位过程进行了仿真计算,验证了贮箱及PMD的推进剂管理性能。用数学方法分析了液体在导流板的内角流动,用解析计算的方法求出流动过程中液面的长度,并和仿真计算结果进行了对比。因为实际的贮箱模型比较复杂,仿真计算结果和理论计算结果存在一定的误差,但其流动趋势保持一致。本文的工作能够为内角流动的研究提供有益的参考。 展开更多
关键词 微重力 内角流动 板式表面张力贮箱 VOF方法 解析计算
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重力和接触角对表面张力贮箱内液体流动的影响 被引量:6
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作者 刘赵淼 赵婷婷 申峰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期430-440,共11页
采用流体体积函数方法数值模拟板式表面张力贮箱内液体的流动过程.主要考虑了不同重力加速度和接触角等因素的影响.发现在接触角等于10°的前提下,重力加速度小于10^(-2)g_0,液体沿着外侧导流叶片爬升至贮箱顶部;当重力加速度小于10... 采用流体体积函数方法数值模拟板式表面张力贮箱内液体的流动过程.主要考虑了不同重力加速度和接触角等因素的影响.发现在接触角等于10°的前提下,重力加速度小于10^(-2)g_0,液体沿着外侧导流叶片爬升至贮箱顶部;当重力加速度小于10^(-3)g_0时,重力加速度的减小对液体爬升速度的影响较小.在爬升过程中,导流叶片附近液体的速度呈逐渐减小的趋势,且重力加速度越小,初始速度越大.接触角对液体的爬升高度也会产生影响,接触角越小,液体爬升至顶部的时间越短;当接触角大于45°时,外侧导流叶片附近的液面不能爬升至顶端.另外,接触角越大,液面高度的斜率越小,导流叶片附近液体的初始速度也越小. 展开更多
关键词 表面张力贮箱 重力 接触角 液体流动 数值模拟
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大容量表面张力贮箱流阻特性的计算分析 被引量:1
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作者 潘海林 李永 +1 位作者 赵春章 魏延明 《空间控制技术与应用》 2008年第3期23-29,共7页
对贮箱内部的流阻分布情况进行计算具有重要意义,它不但可以为整个推进系统的流阻分析提供依据,而且是并联贮箱平衡排放研究的基础,它能够为贮箱筛选提供参考,同时能够找出对流阻影响最大的部位,以便在加工过程中对其一致性进行严格控... 对贮箱内部的流阻分布情况进行计算具有重要意义,它不但可以为整个推进系统的流阻分析提供依据,而且是并联贮箱平衡排放研究的基础,它能够为贮箱筛选提供参考,同时能够找出对流阻影响最大的部位,以便在加工过程中对其一致性进行严格控制。对一种部分管理的大容量表面张力贮箱的内部流阻情况进行计算和分析,在建立推进剂管理装置内部流阻分布的数学模型的基础上,对各个部位的流动情况进行详细分析,得到了多种状态、不同流量条件下推进剂管理装置各部位流阻分布的情况,以及管理装置流阻分布随着总流量变化的关系。 展开更多
关键词 表面张力贮箱 推进剂管理装置 流阻特性
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钛合金张力贮箱焊接工艺改进 被引量:3
6
作者 王辉 《火箭推进》 CAS 2001年第5期37-41,共5页
本文针对某型号张力贮箱毛细元件及出液嘴的焊接过程中出现的问题,进行了工艺试验,并对试件进行了金相检查,经综合分析,提出了解决问题的办法,显著提高了产品合格率。
关键词 张力贮箱 毛细元件 组件 出液嘴 焊接
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空间推进系统表面张力贮箱的研究 被引量:2
7
作者 陈祖奎 《火箭推进》 CAS 2001年第3期1-9,共9页
首先对空间推进系统的推进剂管理进行了概述,着重介绍该表面张力贮箱的研究。主要包括:第一,对各种加速度下液体在贮箱内的定位进行了分析,以确定管理装置的结构形式;第二,在贮箱设计上,应用流体网络理论,建立了设计模型。按以上方法设... 首先对空间推进系统的推进剂管理进行了概述,着重介绍该表面张力贮箱的研究。主要包括:第一,对各种加速度下液体在贮箱内的定位进行了分析,以确定管理装置的结构形式;第二,在贮箱设计上,应用流体网络理论,建立了设计模型。按以上方法设计的贮箱已经通过振动冲击、运输、液流等地面试验及飞行试验的考核,无一出现故障。 展开更多
关键词 表面张力贮箱 推进剂管理装置
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卫星用表面张力贮箱的设计、应用及其发展 被引量:5
8
作者 魏延明 《控制工程(北京)》 2003年第2期6-17,共12页
本文介绍了推进剂贮箱的主要形式及其原理和推进剂贮箱的设计及其发展趋势。重点论述了表面张力贮箱的试验验证及其验证计算,阐述了表面张力贮箱的应用状况及其发展趋势。
关键词 表面张力贮箱 设计 液体推进系统 卫星 推进剂
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表面张力贮箱液体管理装置的网络分析
9
作者 潘海林 魏延明 王瑾 《控制工程(北京)》 1996年第4期7-11,共5页
本文对表面张力贮箱的液体管理装置进行了网络分析计算,同时对此类表面张力贮箱的液体管理装置进行了技术分析。
关键词 表面张力贮箱 推进剂装置
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通道式表面张力贮箱推进剂管理装置的设计 被引量:4
10
作者 李治 沈赤兵 周进 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期303-305,共3页
为了减少推进剂管理装置的质量和筛网使用面积,提出以最小剩余质量为目标,进行通道式表面张力管理装置的设计。用引进下降因子的Newton格式分析计算模型,通过压力网络计算,得到了结构尺寸和剩余质量的关系,并且讨论选择了最佳设计点。... 为了减少推进剂管理装置的质量和筛网使用面积,提出以最小剩余质量为目标,进行通道式表面张力管理装置的设计。用引进下降因子的Newton格式分析计算模型,通过压力网络计算,得到了结构尺寸和剩余质量的关系,并且讨论选择了最佳设计点。结果表明,以剩余质量为目标可得到理想的设计,确定的最佳设计点可以为表面张力贮箱设计提供参考。 展开更多
关键词 推进剂 表面张力贮箱 剩余质量 推进剂控制 推进剂管理
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低温表面张力贮箱研究 被引量:7
11
作者 薛国宇 陈志坚 王德忠 《火箭推进》 CAS 2005年第3期26-29,共4页
对用于低温液氧推进剂的表面张力贮箱进行了理论上的初步分析,认为其在理论上是可以实现的。从低温表面张力贮箱的材料选择、低温推进剂引起的热应力及隔热层结构形式等方面进行了初步探讨。重点介绍了低温表面张力贮箱隔热层的结构形... 对用于低温液氧推进剂的表面张力贮箱进行了理论上的初步分析,认为其在理论上是可以实现的。从低温表面张力贮箱的材料选择、低温推进剂引起的热应力及隔热层结构形式等方面进行了初步探讨。重点介绍了低温表面张力贮箱隔热层的结构形式及选用的隔热材料。分析了低温表面张力贮箱面临的特殊问题。 展开更多
关键词 表面张力贮箱 低温推进剂 隔热
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通道式表面张力贮箱通道的计算和确定 被引量:2
12
作者 李治 沈赤兵 周进 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期244-246,共3页
为确定通道式表面张力贮箱的通道数,通过分析最差工况下液体所覆盖的筛网面积,给出了通道宽与接触面积关系图和湿润圆位置与最小接触面积的关系图,在10-2g加速度下贮箱采用1个横向通道和5个沿g g轴周向环布的通道较为合适。计算结果可... 为确定通道式表面张力贮箱的通道数,通过分析最差工况下液体所覆盖的筛网面积,给出了通道宽与接触面积关系图和湿润圆位置与最小接触面积的关系图,在10-2g加速度下贮箱采用1个横向通道和5个沿g g轴周向环布的通道较为合适。计算结果可为通道式表面张力贮箱的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 表面张力贮箱 推进剂 推进剂控制 推进剂管理
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一种承力式表面张力贮箱 被引量:6
13
作者 陈志坚 邱中华 《火箭推进》 CAS 2014年第1期25-29,38,共6页
卫星平台总体结构的要求是自身重量轻,承载能力强,与推进剂燃料贮箱是相同的,如果能把推进剂燃料贮箱作为卫星平台的结构承力件使用,无疑会使卫星平台的结构重量减轻。为此,提出一种卫星平台承力结构件的表面张力贮箱方案。针对采用承... 卫星平台总体结构的要求是自身重量轻,承载能力强,与推进剂燃料贮箱是相同的,如果能把推进剂燃料贮箱作为卫星平台的结构承力件使用,无疑会使卫星平台的结构重量减轻。为此,提出一种卫星平台承力结构件的表面张力贮箱方案。针对采用承力式表面张力贮箱的卫星平台承力结构方案进行了基本的受力分析。通过实例计算证明了承力式表面张力贮箱的适用性。 展开更多
关键词 承力 表面张力贮箱 卫星平台 主承力结构
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表面张力贮箱电子束焊接工艺研究 被引量:4
14
作者 于康 谢荣华 陈晓江 《火箭推进》 CAS 2015年第5期89-94,共6页
对球形表面张力贮箱装配精度与表面张力贮箱焊缝熔深及形貌之间的关系进行了研究,得到了电子束焊接工艺规范。该规范为:采用虚焦电子束焊接工艺,聚焦束流虚焦30 m A,焊缝锁底部位宽度0.7 mm,焊接束流23 m A,焊接速度1 200 mm/min,焊接熔... 对球形表面张力贮箱装配精度与表面张力贮箱焊缝熔深及形貌之间的关系进行了研究,得到了电子束焊接工艺规范。该规范为:采用虚焦电子束焊接工艺,聚焦束流虚焦30 m A,焊缝锁底部位宽度0.7 mm,焊接束流23 m A,焊接速度1 200 mm/min,焊接熔深2.4~3.3 mm。采用该规范焊接的表面张力贮箱通过了振动、液压、声发射等试验考核,表面张力贮箱满足设计要求,并通过了地面热试车考核。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 表面张力贮箱 电子束焊接 装配
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板式表面张力贮箱导流板的理论计算与试验验证 被引量:3
15
作者 邱中华 刘志杰 +2 位作者 朱文杰 黄立钠 陈志坚 《火箭推进》 CAS 2020年第2期21-28,共8页
板式表面张力贮箱的PMD通常包括导流板与出口附近的蓄液器,导流板是影响板式贮箱性能的关键因素之一,由于地面没有失重环境无法直接进行导流板的工作原理地面验证。为了确认导流板的可用性,通过理论分析建立了导流板液体传输能力的计算... 板式表面张力贮箱的PMD通常包括导流板与出口附近的蓄液器,导流板是影响板式贮箱性能的关键因素之一,由于地面没有失重环境无法直接进行导流板的工作原理地面验证。为了确认导流板的可用性,通过理论分析建立了导流板液体传输能力的计算方法,通过中性浮力试验对导流板的液体收集能力进行了试验验证。经过多次试验的试验结果与理论计算结果的对比分析,得到了一种可应用于工程设计的计算方法,利用该方法编程形成了一套计算软件,可指导板式表面张力贮箱内导流板的设计。 展开更多
关键词 表面张力贮箱 导流板 理论计算 中性浮力试验 试验验证
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表面张力贮箱推进剂管理装置设计进展 被引量:5
16
作者 张天平 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2000年第5期36-42,共7页
推进剂管理装置是表面张力贮箱的核心部件。文章简要介绍了推进剂管理装置技术概况 ,综述了当前推进剂管理装置技术设计的进展情况 ;从使命需求、可靠性、长寿命、试验要求、系列化五个方面总结了已经获得应用的先进的推进剂管理装置技... 推进剂管理装置是表面张力贮箱的核心部件。文章简要介绍了推进剂管理装置技术概况 ,综述了当前推进剂管理装置技术设计的进展情况 ;从使命需求、可靠性、长寿命、试验要求、系列化五个方面总结了已经获得应用的先进的推进剂管理装置技术设计 ,并结合具体实例进行了说明和评述。 展开更多
关键词 管理装置 航天器 卫星 表面张力型推进剂
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表面张力贮箱泡破点盲测技术研究 被引量:2
17
作者 郝贵欣 张华 董飞 《火箭推进》 CAS 2012年第5期59-64,共6页
通过对表面张力贮箱结构、泡破点测试难点分析,提出了采用微压闭环控制技术解决测试过程管理装置内腔压力维持准平衡状态难题的技术途径,研制的贮箱泡破点盲测系统具有自动控制、自动判读及测试精度高等特点,经试验验证该技术满足贮箱... 通过对表面张力贮箱结构、泡破点测试难点分析,提出了采用微压闭环控制技术解决测试过程管理装置内腔压力维持准平衡状态难题的技术途径,研制的贮箱泡破点盲测系统具有自动控制、自动判读及测试精度高等特点,经试验验证该技术满足贮箱泡破点盲测要求,已在型号研制中得到应用。 展开更多
关键词 表面张力贮箱 泡破点 盲测
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表面张力贮箱电子束焊接工艺研究 被引量:2
18
作者 王英杰 杨卫鹏 《火箭推进》 CAS 2016年第5期82-87,共6页
通过研究对接式和搭接式焊缝试板电子束流与焊缝熔深之间的关系、焊接顺序与角变形高度之间的关系,得出了表面张力贮箱前(后)舱推进剂管理装置上(下)组件电子束焊接工艺规范,即加速电压为60 k V,焊接速度为500 mm/min,工作距离为300 mm... 通过研究对接式和搭接式焊缝试板电子束流与焊缝熔深之间的关系、焊接顺序与角变形高度之间的关系,得出了表面张力贮箱前(后)舱推进剂管理装置上(下)组件电子束焊接工艺规范,即加速电压为60 k V,焊接速度为500 mm/min,工作距离为300 mm,电子束流为6 m A,聚焦电流为2.11 A,电子束偏移量为0.1 mm的焊接工艺规范。采用该工艺规范焊接的表面张力贮箱前(后)舱推进剂管理装置上(下)组件焊后和振动试验后的泡破点实测值满足设计要求。该表面张力贮箱已用于某型号上面级液体发动机。该发动机已通过了地面热试车考核。 展开更多
关键词 表面张力贮箱 推进剂管理装置 电子束焊接
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大加速度环境下板式贮箱内极限导流特性 被引量:1
19
作者 杨琦 肖汀兰 +3 位作者 彭若玲 李德友 刘锦涛 李益 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2024年第4期87-94,共8页
大范围快速机动的在轨服务能力是航天器追求的目标之一,推进系统需要适应大加速度环境,具备在轨大填充比的加注能力,因而,贮箱在大加速度下的推进剂管理性能对飞行器的总体设计十分重要.本文采用数值模拟方法对板式表面张力贮箱的极限... 大范围快速机动的在轨服务能力是航天器追求的目标之一,推进系统需要适应大加速度环境,具备在轨大填充比的加注能力,因而,贮箱在大加速度下的推进剂管理性能对飞行器的总体设计十分重要.本文采用数值模拟方法对板式表面张力贮箱的极限管理性能展开仿真研究,对贮箱内气液两相分布以及推进剂液面高度曲线进行分析,重点关注平行导流板在大加速度环境下的极限导流能力,通过设置不同平板板宽与间隙距离探究了结构参数对导流板导流特性的影响规律.结果表明,在10-2 g加速度下,适当增加平板板宽与减小导流板与贮箱壁之间的间隙距离均有利于提升平行导流板的导流效果,本文研究成果可为板式贮箱的优化设计提供理论参考. 展开更多
关键词 表面张力贮箱 平行导流板 重力加速度 数值模拟 极限导流能力
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板式贮箱内部流动的定常和非定常数值模拟 被引量:2
20
作者 李永 潘海林 +1 位作者 魏延明 赵春章 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期623-627,共5页
为了研究微重力环境下板式表面张力贮箱的内部流动规律,对板式贮箱导流板的驱动机理进行了分析,得到了微重力环境下板式贮箱内部定常和非定常流动的基本方程。应用四阶龙格-库塔法对定常流动方程进行求解,得到定常流动时导流板上液带的... 为了研究微重力环境下板式表面张力贮箱的内部流动规律,对板式贮箱导流板的驱动机理进行了分析,得到了微重力环境下板式贮箱内部定常和非定常流动的基本方程。应用四阶龙格-库塔法对定常流动方程进行求解,得到定常流动时导流板上液带的分布规律;应用MacCormack数值离散方法,对非定常流动方程进行求解,得到了不同时刻导流板上液带的分布规律及液带恢复稳定所需的时间。计算结果为板式贮箱的设计提供了数值依据,奠定了板式贮箱的设计基础。 展开更多
关键词 表面张力贮箱 板式 推进剂管理装置 微重力 数值模拟
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