长期在轨运行低温液氧贮箱内汽化过程的模拟

通过CFD(computational fluid dynamics)方法对长期在轨运行的某型液氧贮箱内的压力、温度、气液相界面等参数进行了模拟研究。计算了该型贮箱在轨运行时的平均漏热量为6.84 W·m~(-2)。对贮箱进行了5天的模拟计算,结果表明,贮箱上部的气枕区并不稳定;液相区存在相对高速运动的气团,削弱了液相区的温度分层,使得液相区温度基本均匀。在轨储存过程中,液相温升速率为1.18K·d~(-1),压增速率为23.7kPa·d~(-1)。结合贮箱内气液相运动特点,建立均相模型,该模型与CFD模拟结果吻合较好,可以用来预测长期在轨运行的低温推进剂贮箱内的压力、蒸发量等参数变化。     

长期在轨运行低温液氧贮箱内汽化过程的模拟

通过CFD（computational fluid dynamics）方法对长期在轨运行的某型液氧贮箱内的压力、温度、气液相界面等参数进行了模拟研究。计算了该型贮箱在轨运行时的平均漏热量为6.84 W·m^-2。对贮箱进行了5天的模拟计算,结果表明,贮箱上部的气枕区并不稳定;液相区存在相对高速运动的气团,削弱了液相区的温度分层,使得液相区温度基本均匀。在轨储存过程中,液相温升速率为1.18 K·d^-1,压增速率为23.7 kPa·d^-1。结合贮箱内气液相运动特点,建立均相模型,该模型与CFD模拟结果吻合较好,可以用来预测长期在轨运行的低温推进剂贮箱内的压力、蒸发量等参数变化。     

节流参数对液氮贮箱热力排气系统运行特性的影响

为了研究低温推进剂贮箱的控压特性和热力排气系统的运行特性,搭建了一套以液氮为贮存工质的低温流体高效贮存平台,用于模拟液氧贮箱在热力排气系统运行下的压力变化规律。采用单一变量控制法,进行了不同节流比和节流形式下的液氮贮箱热力排气系统控压的实验研究。分析了不同节流参数下液氮贮箱的压力、温度变化特性和排气质量损失。研究发现,当节流比从2%增大到16%时,系统运行占空比从3.42减小到了2.31,但流体损失量也从0.5%增加到了3.3%。以减少系统工作时间和流体质量损失为原则,得到了液相节流条件下热力排气系统的最优节流比为8%。节流开度同样对热力排气系统的制冷量影响明显,小开度带来的大压差有利于提高系统制冷量。     

控制策略对贮箱热力排气系统性能的影响

热力排气系统（TVS）是通过流体混合与节流换热排气双重作用实现低温推进剂在轨长期贮存的一种有效的压力控制技术。针对TVS的混合模式和排气模式提出了3种运行控制策略。在以R141b为气液相变贮存介质的室温温区TVS模拟装置上,研究了这3种控制策略对TVS作用下的贮箱内液体温度、热分层以及排气损失的影响。结果表明,当采用基于气枕压力运行混合模式,并且同时基于液体温度对应的饱和压力和气枕压力运行排气模式这一控制策略时,TVS不仅可以实现最小的排气损失,也可实现较低的液体贮存温度和较小的热分层。为今后低温TVS系统的控制设计和实际运行提供了指导。     

控制策略对贮箱热力排气系统性能的影响

热力排气系统(TVS)是通过流体混合与节流换热排气双重作用实现低温推进剂在轨长期贮存的一种有效的压力控制技术。针对TVS的混合模式和排气模式提出了3种运行控制策略。在以R141b为气液相变贮存介质的室温温区TVS模拟装置上,研究了这3种控制策略对TVS作用下的贮箱内液体温度、热分层以及排气损失的影响。结果表明,当采用基于气枕压力运行混合模式,并且同时基于液体温度对应的饱和压力和气枕压力运行排气模式这一控制策略时,TVS不仅可以实现最小的排气损失,也可实现较低的液体贮存温度和较小的热分层。为今后低温TVS系统的控制设计和实际运行提供了指导。     

光威复材助力我国首个大型复合材料液氧贮箱通过验证

正近期,由光威复材提供国产T800H级碳纤维、上海航天八院设计研制的3.35米直径复合材料液氧贮箱低温力学试验圆满完成。这是国内大型复合材料液氧贮箱首次应用国产碳纤维且通过工程应用量级的试验验证,标志着我国复合材料液氧贮箱已经初步具备工程应用能力,后续预计在我国新一代运载火箭上实现工程应用。占火箭结构重量60%以上的贮箱,堪称是     

煤油贮箱冷氦鼓泡增压过程数值研究

火箭飞行过程中,约90 K的低温氦气用以加压室温下的煤油贮箱使煤油流出,保障发动机燃料供应。为尽可能减少氦气用量,设计低温氦气从液相中喷入,使得氦气在贮箱内上升过程先和液态煤油充分换热升温,再进入气相空间增压。但该过程可能引起两个不利的结果,首先浸没在煤油中的低温氦气管路表面可能结冰,结冰沉底或可能堵塞发动机滤网;其次氦气可能被煤油携带,从而排出口位置可能出现气液两相流。这两种情况都对火箭发动机稳定运行造成负面影响,因此是不允许的。对低温氦气在贮箱中心喷入和环向多孔喷入两种结构的气液两相流过程进行了数值研究,构建了基于Euler-Euler模型的两相传热非稳态模型,数值结果与地面实验观察到的现象进行了定性对比,定性验证了模型的准确性。重点考察了煤油排出过程两种喷入结构的气液两相流分布以及煤油结冰可能性。研究结果从机理上解释了实验现象,并为煤油贮箱增压排出方案设计提供了参考。     

液氢贮箱热力学排气系统建模及控压特性

以低温推进剂液氢贮箱压力控制为目标,建立了热力学排气系统（TVS）和贮箱内流体流动及气液相变过程的数学模型。以18.09 m³液氢贮箱在地面工况充注率75%、漏热量0.76 W·m^-2为例,计算了贮箱自增压过程及开启TVS后对贮箱压力控制的效果。结果表明,气枕升压速率远大于液体温度对应的饱和压力的升压速率;TVS运行后可将贮箱压力有效地控制在165.5~172.4 kPa范围内。对比了混合与排气两种不同运行模式下贮箱气枕的升降压特性,发现排气模式下的气枕降压速率为混合模式的7倍,升压速率为混合模式的95%。同时还分析了贮箱内液体的温度变化规律。     

液氢贮箱热力学排气系统建模及控压特性

以低温推进剂液氢贮箱压力控制为目标,建立了热力学排气系统(TVS)和贮箱内流体流动及气液相变过程的数学模型。以18.09m~3液氢贮箱在地面工况充注率75%、漏热量0.76 W·m~(-2)为例,计算了贮箱自增压过程及开启TVS后对贮箱压力控制的效果。结果表明,气枕升压速率远大于液体温度对应的饱和压力的升压速率;TVS运行后可将贮箱压力有效地控制在165.5~172.4kPa范围内。对比了混合与排气两种不同运行模式下贮箱气枕的升降压特性,发现排气模式下的气枕降压速率为混合模式的7倍,升压速率为混合模式的95%。同时还分析了贮箱内液体的温度变化规律。     

浅析深冷液体运输车的安全使用及管理方法

根据本厂深冷液体运输车罐的结构,通过对其装液的操作,卸液的操作,置换方法,操作注意事项和日常维护检修的分析,使用户掌握其安全使用和管理的方法。     

浅谈低温液体贮罐构造及定期检验要点

针对低温液体贮罐结构、技术特性及常见问题等进行初步分析、探讨,提出对该类设备定期检验的初步方案及检验要点。     

低温液化气体储存容器的绝热性能评价指标研究

采用液氮为低温储存介质,分别进行了试验和数值模拟。得到了低温绝热容器内部介质在不同充装率下的压力和蒸发率变化规律,建立了压升速率与蒸发率之间的关系。说明了压升速率作为低温液化气体储存容器绝热性能评价指标的可行性。     

低温下迅速恢复曝气池污泥活性的方法

在中国北方天气寒冷、水温较低的情况下,通过投加蒸汽和碳、氮、磷等营养,用10 d左右时间迅速恢复了曝气池污泥的活性.可为类似企业提供借鉴.     

Real-fluid flamelet modeling for gaseous hydrogen/cryogenic liquid oxygen jet flames at supercritical pressure

The primary goal of this study is to numerically model the transcritical mixing and reacting flow processes encountered in liquid propellant rocket engines. In order to realistically represent turbulence-chemistry interactions, detailed chemical kinetics, and non-ideal thermodynamic behaviors related to the liquid rocket combustion at supercritical pressures, the flamelet approach is coupled with real-fluid modeling based on the Soave-Redlich-Kwong (SRK) equation of state. To validate the real-fluid flamelet model, a gaseous hydrogen/cryogenic liquid oxygen coaxial jet flame at supercritical pressure has been chosen as a benchmark case. Numerical results are compared with experimental data obtained for the OH radical and the temperature distribution. It was found that weak flow recirculation is induced by the sudden expansion of cold core cryogenic oxygen associated with the pseudo-boiling process. This weak recirculation zone substantially influences the fundamental characteristics of liquid propellant reacting flows at supercritical pressures in terms of the spreading and the flame length. For the flame conditions employed in this study, the predicted contours of the OH radical are in good agreement with the experimental Abel transformed emission image in terms of the flame spreading angle and the flame location. Numerical results suggest that the real-fluid based flamelet model is capable of realistically predicting the overall characteristics of a turbulent non-premixed GH₂/LOx flame at supercritical pressures.     

Design factors affecting the dynamic performance of soil suspension in an agitated,baffled tank

The effects of particle size, impeller clearance and impel er speed are assessed to show how condition variations influence power consumption in the water-solid slurry suspension in an agitated tank. The energy efficiency of slurry height variation, impel er type and diameter, and solid movement speed has been investigated with six soil series stirred in a soil-water slurry. Coarser sand particles are observed to significantly increase power consumption, while finer particles, for instance clay, decrease the stirring power requirement. The 3-blade HR100 SUPERMIX? impeller manufactured by SATAKE general y performs more efficiently than a conventional 4-pitched blade turbine. The impeller's geometric design, including diameter and number of blades influences the impeller's energy efficiency, and HR100 impellers with greater diameters remarkably reduce power consumption. The tests demonstrated that the power required to provide off-bottom solid suspension and solid dispersion can be reduced dramatically by increasing the slurry height rather than by accelerating the impel er, if this option is possible.     

Enhancement in the thermal and dynamic mechanical properties of high performance liquid crystalline epoxy composites through uniaxial orientation of mesogenic on carbon fiber

In this work, a high performance liquid crystalline epoxy composite was prepared and the effect of the alignment of LCE with long lateral substituent on the carbon fiber surface curing at low temperature on fracture toughness, dynamic mechanical, and thermal properties of liquid crystalline epoxy with lateral substituent (LCE6) was investigated by polarized optical microscopy (POM), wide angle X‐ray diffraction measurements (WAXS), dynamic mechanical analysis (DMA), thermogravimetric (TGA), and scanning electron microscopy (SEM). Curing degree of the composite was observed by FTIR. The experimental results indicate that the fracture toughness, glass transition temperature (T_g), thermal stability, degradation kinetics are associated with the alignment of LCE6 along long axis of carbon fiber. The alignment of LCE6 on carbon fiber surface can increase mesogen network density, which leads to higher fracture toughness, higher thermal stability, increase of the activation energies and higher T_g of the composite. The dynamic mechanical analysis shows that the compoaite possesses extremely higher dynamic storage moduli, which indicates that this LCE6/DDM/CF composite can be a high performance composite. Thus, the compoaite can be a potential candidate for advanced composites. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 40363.     

加压下液体物质导热系数的关联和预测

在采用查表法估算加压下液体导热系数的Missenard法的基础上,利用液体物质导热系数的文献数据,导出了估算加压下液体导热系数的计算模型.利用该模型计算了加压下18种液体物质313个数据点的导热系数数据,计算值与实验值的总平均相对偏差为3.08％,计算值与实验数据吻合很好,计算准确性优于文献方法;文中方法简单方便,只需...