液氧/液甲烷零蒸发共底贮存系统冷屏热均匀性能分析

共底贮箱是低温推进剂贮箱的理想形式之一,其两侧低温推进剂的无损贮存是亟待解决的关键技术。本文结合已搭建的液氧/液甲烷零蒸发共底贮存实验装置,建立了零蒸发共底贮存系统冷屏仿真模型。针对非稳态流动传热过程中温度的位变与时变特性,提出了温度离散系数,其相比不均匀系数更适用于评价非稳态流动传热过程中冷屏的热均匀特性。结果表明,采用蛇形盘管的冷屏在非稳态过程中具有良好的热均匀性,冷屏最大温度离散系数为3.85%。

共底贮箱内液体晃动动力学特性研究及实验验证

本文通过数值方法、实验方法和等效力学模型方法研究了共底贮箱内液体晃动的动力学特性.研究结果表明,一阶晃动频率随着充液比的增加而增大.然而,二阶晃动频率随着充液比的增加而减小.通过两个算例来验证改进的移动脉动球模型,其结果与数值和实验结果非常吻合.此外,通过CFD研究了CBH槽内非线性液体晃动的复杂多模态或高阶模态特征,结果表明,在强迫激励下能明显观察到高阶晃动模态.最后,通过实验揭示了共底贮箱内的旋转晃动和对称旋转晃动现象.发现由于激励振幅和激励频率的数值变化,旋转晃动会变得不稳定,并发展为对称旋转晃动.对称旋转晃动将以特定的节奏间歇性地开始,这取决于激励的频率.

用于低温贮箱的铝合金-硬质聚氨酯泡沫夹芯共底设计与分析

采用铝合金面板-硬质聚氨酯泡沫夹芯的复合式夹层构型,设计了一种用于低温火箭推进剂贮箱的共底结构,其具有轻量化、易于制造、承载/隔热一体化的特点。通过数值模拟手段,对该共底的隔热效果、结构稳定性及热力耦合问题进行分析。结果表明,该共底满足低温液氢/液氧贮箱隔热要求,在0.342 MPa压差下不失稳,单箱打压低于0.5 MPa时材料不失效。此结构的设计分析可为新型低温贮箱共底的设计提供技术支持。