温度对贮箱增压系统的影响分析

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1、第41卷第4期2015年8月火箭推进JOURNALOFROCKETPROPULSIONV01．41，No．4Aug．2015温度对贮箱增压系统的影响分析穆朋刚，童飞，蒲光荣，马键(西安航天动力研究所，陕西西安710100)摘要：在液体火箭推进系统中，贮箱增压系统为推进剂正常供应提供重要的技术保障。温度作为一项重要的影响参数，其高低变化直接决定着增压系统能否满足发动机正常工作的设计条件。本文以某贮箱增压系统为研究对象，开展温度对增压系统的压力特性影响的试验研究，主要分析从室温至一50℃低温环境的系统压力参数变化情况。试验结果表明

2、：随着温度的降低，系统在相同工况下压力特性明显增大；一35℃是该系统不采取任何措施情况下能正常工作的最低环境温度；针对一35℃以下低温环境出现的问题，提出了相应的改进措施，使系统使用温度范围显著扩大，并通过试验验证了改进方法的合理性与有效性。试验结论可为同类增压系统设计及分析提供借鉴。关键词：温度；贮箱增压系统；液体火箭发动机中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2015)04—0074—05InfluenceoftemperatureontankpressurizationsystemMUPe

3、nggang，TONGFei，PUGuangrong，MAJian(Xi’anAerospacePropulsionInstitute，Xi’an710100，China)Abstract：Thetankpressurizationsystemisanimportantconstituteofliquidrocketpropellantsystemwhichcontrolsthepressureandvolumeflowrateofpropellantsfeedingtotheengine．Thetemperatureisak

4、eyparameterwhichdetermineswhetherthepressurizationsystemcanworknaturallyornot．Inthisresearch，thepressurecharacteristicsoftankpressurizationsystemunderdifferenttemperaturesareanalyzedbyexperimentalmethod．Theresultsshowthatthepressurecharacteristicincreaseswithtempera

5、turedecreasefromroomtemperatureto一50℃：一35℃isthecriticaltemperaturethatthesystemcannotworkbelowthisthresholdValuewithoutanyimprovementmeasures；somecorrespondingcountermeasuresareproposedtodealwiththeproblemoccurringwhenthetemperatureisbelowthecriticaltemperature，anda

6、vailabletemperaturerangeisexpandedto-50℃whichsatisfythedesignrequirements．Theconclusionsmayprovideguidanceforthedesignandanalysisofsimilarpressurizationsystems．均猡融：temperature；tankpressurizationsystem；liquidrocketengine收稿日期：2015—02一01；修回日期：2015—04—15作者简介：穆朋刚(1983一)，

7、男，博士，研究领域为液体火箭发动机结构动力学分析第41卷第4期穆朋刚，等：温度对贮箱增压系统的影响分析75O引舌贮箱增压系统是液体火箭推进系统的重要组成部分，用于贮箱增压，以实现推进剂按照一定压力和流量对发动机的持续供应[1-5J。采用高压气瓶贮气、减压系统减压供气的方法是上面级及姿轨控发动机常用的增压方式㈣，尤其在高空，环境温度与地面差异较大，而温度直接影响着增压系统工作特性，会使贮箱及发动机的可靠性降低。因此，对贮箱增压系统在不同温度环境条件下的压力特性进行研究显得十分必要。本文以某火箭推进系统的增压系统为研究对象，开展温

8、度参数对增压系统的压力特性影响的试验研究，分析从室温至一50℃低温环境的系统压力参数变化情况以及对系统提出适应性改进。试验结论可为同类增压系统设计及分析提供参考。1贮箱增压系统原理某贮箱增压系统由气瓶、高压自锁阀、缓冲阀、减压阀、稳压阀、安全阀、泄压阀、止回阀、贮箱止回阀等组