低溫推進(jìn)劑增壓卸回過(guò)程數(shù)值模擬及初步實(shí)驗(yàn).pdf

1、低溫推進(jìn)劑是未來(lái)火箭特別是大火箭發(fā)射的主要推動(dòng)力。在發(fā)射任務(wù)取消或者延期時(shí)，對(duì)低溫推進(jìn)劑回收并保證能在下次發(fā)射時(shí)使用，這是未來(lái)低溫推進(jìn)劑大規(guī)模應(yīng)用的一個(gè)重要要求。低溫推進(jìn)劑的品質(zhì)即純度是考察低溫推進(jìn)劑卸回能力的標(biāo)準(zhǔn)。一般通過(guò)其他低沸點(diǎn)氣體加壓推進(jìn)劑，不可避免引起低溫推進(jìn)劑表面?zhèn)鳠醾髻|(zhì)，引起表面層推進(jìn)劑純度降低，目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有進(jìn)行過(guò)低溫推進(jìn)劑增壓卸回過(guò)程中氣液界面?zhèn)髻|(zhì)研究。
　　本文建立了基于 VOF雙流體模型的氮?dú)庠鰤盒痘匾貉踹^(guò)程的

2、非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬模型。數(shù)值模擬了用常溫氮?dú)庾鳛樵鰤簹怏w壓出貯罐內(nèi)液氧過(guò)程的流動(dòng)和傳熱傳質(zhì)特性。分析了卸回過(guò)程中貯罐內(nèi)壓力、溫度、液位及液氧相變率的變化規(guī)律，重點(diǎn)考察氣相出現(xiàn)在貯罐出口時(shí)間，以及此時(shí)氣相中氮?dú)夂?。模擬結(jié)果顯示，入口設(shè)置擋板能夠起到有效的分流作用；在增壓初期，液氧大量蒸發(fā)，阻礙了氮?dú)馀c液氧接觸，減緩了氮?dú)庠谝貉踔械娜芙?；在卸回末期，氮?dú)庠谝貉踔械捏w積分?jǐn)?shù)可達(dá)到10％以上。
　　本文設(shè)計(jì)搭建了一套模擬地面火箭液氧加注與卸