无塌陷型面出流及输送管内推进剂利用技术研究

针对火箭通用芯级氧箱的共底贮箱结构,通过理论分析及数值仿真,提出了“无塌陷型面+消漩叶片”的出流方案,并通过优化型面起始点半径,确保出流过程中不产生明显的液面塌陷。仿真及缩比试验结果表明,相比传统的“圆盘+倒锥”出流方案,贮箱推进剂在无塌陷型面出流方案下的出流过程中,没有明显的气液掺混或漩涡夹气现象,贮箱内推进剂可得到充分利用。在此基础上,利用Wallis两相漂移模型对输送管内两相介质传播速度进行了理论研究,并结合出流过程中气泡运动速度的试验结果,提出了输送管内推进剂的可用量准则。

液氧输送系统压力异常下降成因分析与数值研究

针对某运载火箭液氧输送系统分支管路压力异常的问题,采用CFD软件对液氧输送系统管路进行了数值模拟,并对压力异常的维持、不同过载条件与不同管路开闭条件下压力响应进行了计算分析。结果表明:随着边界条件与时间不同,液氧输送管路在运行中会形成3种型态各异的流场,造成压力异常的流场是一种稳定平衡的流场;在不同管路开闭条件下,流场会发生旋转等物理形状上的变化,从而对各并联管路的压力造成影响。计算结果阐明了压力异常状况产生的原因,对于维护运载火箭的稳定运行及后期的输送系统改进提供了指导。

贮箱及输送管路流场空化发展机理研究

基于Pumplinx仿真分析软件开展了非稳态两相流仿真模拟分析,针对贮箱及下游输送管路,研究空化现象发展机理,并给出了试验验证。结果表明,贮箱出口边界流量增大后输送管内各截面会依次发生空化,截面压力降低至饱和蒸气压。空化现象根据空化程度不同,可以分为局部微量空化和深度空化两种状态,不同状态下空化发展过程不同。在微量空化状态下,空化区域存在于出流口局部,不会向下游发展;在深度空化状态下,空化区域不断发展,贮箱出流口会发生限流,空化夹气逐步发展至出口,从而不满足发动机入口要求。

转变体位联合常规护理对新生儿肺炎患儿的影响

目的:探讨新生儿肺炎护理期间应用转变体位联合常规护理的效果。方法:选取2020年9月-2021年9月在泉州市妇幼保健院·儿童医院确诊的新生儿肺炎患儿作为研究对象,共纳入72例,按照随机数字表法划分为对照组和观察组,各36例。对照组采取常规护理,观察组联合应用常规护理和转变体位护理,对比分析两组护理有效率、临床症状消失时间、家属护理满意度评分、生命体征、免疫功能、不良事件发生率。结果:观察组护理有效率(97.22%)高于对照组(77.78%),差异有统计学意义(χ^(2)=4.571,P<0.05)。观察组湿啰音、体温不稳定、气促、咳嗽等相关临床症状消失时间早于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。护理后,观察组心率、呼吸频率低于对照组,血氧饱和度高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组家属护理满意度评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。护理后,观察组IgA、IgG、IgM水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组不良事件发生率(8.33%)低于对照组(33.33%),差异有统计学意义(χ^(2)=6.821,P<0.05)。结论:新生儿肺炎护理期间应用常规护理联合转变体位护理有利于促进患儿临床症状尽早消失,对于改善免疫功能具有积极意义,有利于促进患儿家属满意度的提高。

Numerical Study on the Low-Frequency Pressure Fluctuation Characteristics of Liquid Oxygen Delivery System Based on Acoustic Theory

Aiming at the low-frequency pressure fluctuation phenomena in certain liquid oxygen delivery systems during dual engine operation,a numerical study on the intrinsic frequency of the liquid oxygen delivery system was conducted by adopting an acoustic unit in Abaqus.Factors such as condensation characteristics of the oxygen-enriched gas gas in the liquid oxygen’s pipeline between pumps,flexibility of the accumulator,and cavitation flexibility of the engine were considered in the simulation models.The simulation results show that the second order frequency of the liquid oxygen delivery system is 8.77 Hz,and the phase difference of the corresponding acoustic modal is 180°,which is the liquid circuit frequency of the small loop between the two branches of the tee.This is consistent with the low-frequency fluctuation phenomenon during flight.Moreover,the simulation results were consistent with the liquid circuit frequency solved via the transfer matrix,which also verified the effectiveness of the frequency analysis method based on acoustic theory.

低温液体输送路流场空化裕度准则及试验介质影响研究

针对低温液体输送路流场空化现象,分析了空化发展过程和机理,对比了空化初生准则和基于气蚀流量的出流口限流准则,研究试验介质对空化试验的影响,并进行了空化试验验证。结果表明,与空化初生准则相比,基于气蚀流量的低温液体出流口限流准则是一种更便捷、有效的空化裕度评估方法,适用性好、可测性强;出流口气蚀流量系数由出流结构形式及参数决定,介质、压力和温度工况对出流口气蚀流量系数影响较小,介质替代试验具有可行性。

液体火箭贮箱多路虹吸出流方案仿真与试验研究

针对传统盖板类出流方案下贮箱低温推进剂剩余量较多的问题,基于Flow 3D流体仿真软件,通过引入旋转扰动模拟实际出流过程中外界环境产生的扰动,采用大涡模拟仿真模型对多路虹吸出流方案进行了数值分析。仿真结果表明,贮箱推进剂出流状态与管路布局有关,局部出流效应越显著,液面越易失稳产生漩涡造成输送管提前夹气。在此基础上,开展了地面原理性试验,试验结果复现了七路无漩、单路有漩等出流特性,验证了仿真结果的有效性。同时针对典型的单路有漩工况,开展了消漩叶片的漩涡抑制效果研究。研究表明,消漩叶片具有明显的漩涡抑制功能,可有效降低贮箱的推进剂剩余量。

气动阀门颤振的局部稳定与全局稳定特性

基于修正的库仑摩擦力模型,理论分析了气动阀门的非线性稳定特性,提出了阀门颤振的不稳定、局部稳定及全局稳定区域,定性解释了阀门在局部稳定区域颤振的必然性与偶然性;并针对某型号用保险阀,构建了基于AMESim的保险阀系统仿真模型,通过线性及非线性稳定性仿真分析,获得了该保险阀系统的局部稳定、全局稳定特性及库仑摩擦力对稳定性的影响特性,在此基础上,开展了不同摩擦力条件、扰动条件下的保险阀系统非线性稳定特性的试验研究,结果表明:对于非线性阀门系统,在局部稳定区域会存在小扰动稳定、大扰动不稳定的状态,从仿真角度解释了该保险阀系统在通气试验保持稳定而在通气振动试验中却发生明显颤振的现象;同时,库仑摩擦力增加可有效提升保险阀的系统稳定性及抗扰动能力,试验结果验证了保险阀非线性稳定性分析结果的有效性。

运载火箭复杂管路随机性压力跳变机理及抑制

针对3种典型的管路随机性压力跳变现象,通过仿真分析,提出管路中的直角多通结构使管内流动具有非线性的流动多解特性,在特定扰动条件下,会产生多通内的大涡结构及沿分支管的螺旋流动,引起额外的流阻,并导致管路局部压力发生跳变,从机理上复现了复杂管路内的随机性压力跳变现象;在此基础上,提出了增加导流结构/隔板结构抑制多通内大涡流动的改进方案,并针对真实管路结构,开展了管路压力跳变现象的地面复现及抑制改进试验,试验结果表明:3种直角多通结构均存在流动多解特性,增加导流结构可有效消除管路中的随机性压力跳变现象。