基于液氮冷源超导磁体氦气循环预冷系统设计

为了提高超导磁体300-80 K预冷过程中的降温效率和安全性,开发了一种新的预冷方法.设计了一台以液氮为冷源、氦气为循环介质的可控温预冷装置,对其内部结构进行了优化设计,包括低温风机、板式换热器、气动调节阀、翅片换热器等主要组成部分,整个装置与磁体构成一个闭合循环系统.在预冷装置的作用下,该超导磁体从300 K到80 ...     

液体火箭冷氦增压系统低温试验研究

为研究液体火箭低温氦增压系统中电磁阀与孔板组合方式的增压性能和优化孔板的设计,开展了使用液氢温区的氦气作为增压介质的冷氦增压系统试验,并通过排放液氧模拟火箭贮箱内液氧的消耗.通过分析试验过程中增压氦气流量和贮箱压力的情况,获得了该增压方式对贮箱的增压性能.试验结果表明电磁阀与孔板组合能将贮箱压力维持在设计范围内,是一种简单、可行的液体火箭液氧贮箱增压方案.     

20.4K冷氦加温及氧箱的模拟增压试验技术

主要介绍２０．４Ｋ低温氦气经过加温后给液氧贮箱增压的试验技术。对试验设备、试验方法、试验过程及试验结果做了简要的介绍。     

某型氢氧火箭发动机射前预冷改进方案试验研究

为了简化射前操作流程,提高火箭发射可靠性,开展了针对某燃气发生器循环氢氧火箭发动机的射前预冷方案改进研究。研究使用了两台真实发动机,在向下倾斜45°的试验台上进行了8次真实介质下的预冷试验,其中6次进行了模拟任务剖面的预冷和点火试验。试验表明,某型氢氧火箭发动机射前预冷由增压预冷改进为大流量自流预冷的方案是可行的,改进后预冷时间能够满足发射流程的要求,可以最大程度上避免液氧供应管路发生"间歇泉"不稳定现象。通过模拟任务剖面进行预冷试验,表明发动机点火前氢、氧系统均能达到预冷好条件,但氧涡轮端轴承后温度比改进前偏高。6次点火试验表明,改进后的射前预冷方案未对发动机点火、起动过程造成明显影响。     

启动时液氧泵损坏原因分析及预防

介绍液氧泵在试运行期间发生的损坏情况,分析后认为损坏原因是液氧泵预冷不彻底和发生汽蚀现象,总结了液氧泵的启动步骤和故障预防措施。     

致密化液甲烷/液氧作为推进燃料性能评价分析

为深入论证致密化低温推进剂带来的收益,系统性地分析了致密化液甲烷/ 液氧作为推进燃料的综合性能。 构建了推进剂贮箱漏热、温升、增压压力、壁厚的动态热力模型,针对不同尺寸的液甲烷 / 液氧贮箱组合,分析了致密化液甲烷/ 液氧对燃料停放温升、发动机推力提升、贮箱增压压力降低、贮箱质量减轻的影响。 并提出了致密化液甲烷/ 液氧过冷程度匹配问题,考虑燃料的充分利用与发动机的推力提升,得出了液甲烷/ 液氧最佳致密化程度的一一对应关系。 研究表明,常沸点状态液甲烷 / 液氧过冷至三相点状态可分别相对减少 75. 3% 与 62. 4% 的增压氦气消耗,同时减轻液甲烷贮箱 16% 的质量与液氧贮箱 31% 的质量;推进剂体积流量不变时可获得三相点状态液甲烷所对应液氧最佳过冷温度为 73. 7K,发动机推力可相对增加3. 4%;液甲烷燃料充足时,三相点状态液氧可提升发动机 6. 9% 的相对推力。     

空间低温光学试验深低温背景环境的实现

为了实现空间低温光学试验的深低温背景条件,对实现深低温环模技术以及氦冷却系统进行了探讨.通过分析得到以氦循环方式建立的20 K稳定深低温冷黑背景是最为合适的低温光学试验背景环境.该系统是由氦液化系统配合相应冷氦分配装置以及终端冷舱组成密闭循环系统.氦液化系统是基于由布雷顿循环和焦耳-汤姆逊作用组合而成的克劳德循环,它能持续提供一定流量和压力的液氦或冷氦气作为循环系统中制冷工质,从而为试验提供稳定的深低温环境.     

低温液氧储罐预冷过程数值模拟

为了避免低温储罐受到强烈热冲击,在投入运行之前,必须对其进行预冷。采用计算流体力学(CFD)的方法,对低温液氧储罐的预冷过程进行了数值模拟分析。建立了带保温层厚度与不锈钢罐壁厚度的低温液氧储罐计算模型,通过相变模型修正及时间步长验证,考虑固液耦合传热,获得预冷过程中储罐内气体温度、压力变化及气液分布情况,获得储罐降温规律,并探究不同进口流量对预冷过程的影响,以便对预冷过程进行参数优化。     

冷氦直接增压排放推进剂试验系统的研制及性能调试

针对在液氧贮箱内贮存冷氦气并用于增压煤油贮箱排放的技术方案,研制了一套以液氮为冷源,借助换热器冷却常温氦气获得冷氦,继而送入煤油贮箱进行挤压排放的地面模拟试验系统。对该试验系统的主要功能进行了调试,包括流量调控测试,以及最大排液流量、制冷能力和贮箱内部温度分布测量等。结果表明,该试验系统能够安全可靠地模拟箭上冷氦增压系统的工作过程,可用于相关原理性验证试验和机理研究。     

YPON-1250/1940型液化系统的改造

介绍了YPON-1250/1940型液化装置生产能力一直未能达标,后采取更换膨胀机转子、更换风机壳体、预冷系统除锈与酸洗,及压缩机出口增设油气分离器、蒸发器等措施,液氧产量增加60%,液氮产量增加45．45%,获得成功。