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三偏心蝶阀热棘轮效应的数值模拟
被引量：
2
1
作者
李树勋
张建正
+3 位作者
尹会全
康雯宇
张博浩
王宜雪
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期119-128,共10页
为了探讨热棘轮效应对三偏心金属硬密封蝶阀密封副热变形及密封性能的影响,先排除了蝶阀发生塑性垮塌失效、密封结构在数次常温与高温交变循环载荷作用下发生疲劳失效的可能性,然后通过ANSYS Workbench有限元分析软件对三偏心蝶阀进行...
为了探讨热棘轮效应对三偏心金属硬密封蝶阀密封副热变形及密封性能的影响,先排除了蝶阀发生塑性垮塌失效、密封结构在数次常温与高温交变循环载荷作用下发生疲劳失效的可能性,然后通过ANSYS Workbench有限元分析软件对三偏心蝶阀进行常温与高温交变循环载荷下的热棘轮效应研究,基于Chaboche非线性随动强化模型对三偏心蝶阀进行10次温度循环加载分析。结果表明:高温工况下阀座内环面与阀体外壁面的最大温差约为60℃,温度降低到常温后阀座的最大塑性应变随循环次数的增加出现渐增性塑性累积;10次温度循环后阀座的最大塑性应变为0.02116,阀座在温度循环载荷的作用下发生热棘轮效应;在第5次温度交变循环之后,阀座与密封圈的最大径向变形分别为0.2844 mm和0.2753 mm;阀座的最大径向变形大于密封圈的最大径向变形,阀座的残余变形导致密封面出现间隙,证明三偏心蝶阀出现密封失效现象是由于阀座发生热棘轮效应导致的。对阀体外壁面进行良好保温后,经有限元计算阀座未发生棘轮效应,可见对阀体进行良好保温是避免因阀座发生棘轮效应而出现密封失效的有效手段。该研究结果揭示了蝶阀在数次常温与高温交变循环载荷作用下出现密封失效的原因,并提出相应的防范措施。这对相同工况下的其他类型阀门和压力管道等设备避免发生热棘轮效应具有十分重要的指导意义。
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关键词
三偏心蝶阀
热棘轮效应
Chaboche模型
循环载荷
密封
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职称材料
液氧甲烷发动机发展现状
被引量：
8
2
作者
张小平
周亚强
严伟
《载人航天》
CSCD
北大核心
2023年第1期126-133,共8页
液氧甲烷发动机使用维护便捷、成本低、性能高,是重复使用火箭动力的发展方向。首先,介绍了液氧甲烷发动机的发展情况,包括美国的猛禽发动机和BE-4发动机、俄罗斯的RD-162发动机以及欧洲的普罗米修斯发动机等;总结了中国在液氧甲烷发动...
液氧甲烷发动机使用维护便捷、成本低、性能高,是重复使用火箭动力的发展方向。首先,介绍了液氧甲烷发动机的发展情况,包括美国的猛禽发动机和BE-4发动机、俄罗斯的RD-162发动机以及欧洲的普罗米修斯发动机等;总结了中国在液氧甲烷发动机领域的研究工作;介绍了蓝箭航天80吨级液氧甲烷发动机及200吨级液氧甲烷全流量补燃循环发动机。然后,分析了液化天然气中甲烷含量对液氧甲烷发动机的影响及火箭发动机用液化天然气的优选情况。最后,指出了液氧甲烷发动机的关键技术和发展方向,建议研发大推力重复使用液氧甲烷全流量补燃循环发动机。
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关键词
液氧甲烷发动机
重复使用火箭
运载火箭
甲烷含量
全流量补燃循环
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职称材料
针栓喷注器液氧/甲烷推力室设计及试验研究
被引量：
2
3
作者
李军
常克宇
+2 位作者
陈展
李纯飞
袁宇
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期14-19,共6页
为了验证针栓喷注器应用于变推力液氧/甲烷推力室的可行性,探索气/液针栓喷注器的燃烧性能,设计了针栓喷注器液氧/甲烷推力室地面试验件并进行了点火试验。推力室通过两轮试验共计7次点火,单次最长点火时间200s,累计515s。结果表明,推...
为了验证针栓喷注器应用于变推力液氧/甲烷推力室的可行性,探索气/液针栓喷注器的燃烧性能,设计了针栓喷注器液氧/甲烷推力室地面试验件并进行了点火试验。推力室通过两轮试验共计7次点火,单次最长点火时间200s,累计515s。结果表明,推力室可以实现液氧/甲烷的可靠点火及稳定燃烧,燃烧效率为0.959~0.979,推力室工作过程平稳,喷注器壳体及针栓的热防护措施可靠,未见烧蚀。
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关键词
液体火箭发动机
推力室
液体甲烷
针栓喷注器
热试车
燃烧性能
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职称材料
题名
三偏心蝶阀热棘轮效应的数值模拟
被引量：
2
1
作者
李树勋
张建正
尹会全
康雯宇
张博浩
王宜雪
机构
兰州理工大学石油化工学院
机械工业泵及特殊阀门工程研究中心
陕西蓝箭航天技术有限公司
出处
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期119-128,共10页
基金
甘肃省科技计划资助项目(22CX8GA125)
甘肃省教育厅“双一流”重点项目。
文摘
为了探讨热棘轮效应对三偏心金属硬密封蝶阀密封副热变形及密封性能的影响,先排除了蝶阀发生塑性垮塌失效、密封结构在数次常温与高温交变循环载荷作用下发生疲劳失效的可能性,然后通过ANSYS Workbench有限元分析软件对三偏心蝶阀进行常温与高温交变循环载荷下的热棘轮效应研究,基于Chaboche非线性随动强化模型对三偏心蝶阀进行10次温度循环加载分析。结果表明:高温工况下阀座内环面与阀体外壁面的最大温差约为60℃,温度降低到常温后阀座的最大塑性应变随循环次数的增加出现渐增性塑性累积;10次温度循环后阀座的最大塑性应变为0.02116,阀座在温度循环载荷的作用下发生热棘轮效应;在第5次温度交变循环之后,阀座与密封圈的最大径向变形分别为0.2844 mm和0.2753 mm;阀座的最大径向变形大于密封圈的最大径向变形,阀座的残余变形导致密封面出现间隙,证明三偏心蝶阀出现密封失效现象是由于阀座发生热棘轮效应导致的。对阀体外壁面进行良好保温后,经有限元计算阀座未发生棘轮效应,可见对阀体进行良好保温是避免因阀座发生棘轮效应而出现密封失效的有效手段。该研究结果揭示了蝶阀在数次常温与高温交变循环载荷作用下出现密封失效的原因,并提出相应的防范措施。这对相同工况下的其他类型阀门和压力管道等设备避免发生热棘轮效应具有十分重要的指导意义。
关键词
三偏心蝶阀
热棘轮效应
Chaboche模型
循环载荷
密封
Keywords
triple eccentric butterfly valve
thermal ratcheting
Chaboche model
cyclic loading
sealing
分类号
TH134 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
液氧甲烷发动机发展现状
被引量：
8
2
作者
张小平
周亚强
严伟
机构
陕西蓝箭航天技术有限公司
中国载人
航天
工程办公室
蓝箭
航天
空天科技股份
有限公司
出处
《载人航天》
CSCD
北大核心
2023年第1期126-133,共8页
文摘
液氧甲烷发动机使用维护便捷、成本低、性能高,是重复使用火箭动力的发展方向。首先,介绍了液氧甲烷发动机的发展情况,包括美国的猛禽发动机和BE-4发动机、俄罗斯的RD-162发动机以及欧洲的普罗米修斯发动机等;总结了中国在液氧甲烷发动机领域的研究工作;介绍了蓝箭航天80吨级液氧甲烷发动机及200吨级液氧甲烷全流量补燃循环发动机。然后,分析了液化天然气中甲烷含量对液氧甲烷发动机的影响及火箭发动机用液化天然气的优选情况。最后,指出了液氧甲烷发动机的关键技术和发展方向,建议研发大推力重复使用液氧甲烷全流量补燃循环发动机。
关键词
液氧甲烷发动机
重复使用火箭
运载火箭
甲烷含量
全流量补燃循环
Keywords
LOX/methane engine
reusable rocket
carrier rocket
methane content
full flow staged combustion cycle
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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职称材料
题名
针栓喷注器液氧/甲烷推力室设计及试验研究
被引量：
2
3
作者
李军
常克宇
陈展
李纯飞
袁宇
机构
陕西蓝箭航天技术有限公司
蓝箭
航天
空间科技股份
有限公司
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期14-19,共6页
文摘
为了验证针栓喷注器应用于变推力液氧/甲烷推力室的可行性,探索气/液针栓喷注器的燃烧性能,设计了针栓喷注器液氧/甲烷推力室地面试验件并进行了点火试验。推力室通过两轮试验共计7次点火,单次最长点火时间200s,累计515s。结果表明,推力室可以实现液氧/甲烷的可靠点火及稳定燃烧,燃烧效率为0.959~0.979,推力室工作过程平稳,喷注器壳体及针栓的热防护措施可靠,未见烧蚀。
关键词
液体火箭发动机
推力室
液体甲烷
针栓喷注器
热试车
燃烧性能
Keywords
Liquid rocket engine
Thrust chamber
Liquid methane
Pintle injector
Hot fire test
Combustion performance
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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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
三偏心蝶阀热棘轮效应的数值模拟
李树勋
张建正
尹会全
康雯宇
张博浩
王宜雪
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
液氧甲烷发动机发展现状
张小平
周亚强
严伟
《载人航天》
CSCD
北大核心
2023
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
针栓喷注器液氧/甲烷推力室设计及试验研究
李军
常克宇
陈展
李纯飞
袁宇
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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下载PDF
职称材料
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