【摘 要】
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为了准确模拟液氢液氧增压输送系统的工作过程,探究相变对其工作特性的影响,论文以液氢液氧增压输送系统为研究对象,开展了运载火箭增压输送系统动力学建模仿真与分析研究,进行了增压输送系统的工作特性仿真与分析,揭示了相变对增压输送系统工作特性的影响规律。基于模块化建模思想,论文首先将增压输送系统拆分为贮箱增压模块、气源模块、管路模块以及阀门单机模块;接着建立了一种包含相变模型和实际混合气体模型的低温推进剂
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为了准确模拟液氢液氧增压输送系统的工作过程,探究相变对其工作特性的影响,论文以液氢液氧增压输送系统为研究对象,开展了运载火箭增压输送系统动力学建模仿真与分析研究,进行了增压输送系统的工作特性仿真与分析,揭示了相变对增压输送系统工作特性的影响规律。基于模块化建模思想,论文首先将增压输送系统拆分为贮箱增压模块、气源模块、管路模块以及阀门单机模块;接着建立了一种包含相变模型和实际混合气体模型的低温推进剂贮箱动力学模型,并利用AMESim的二次开发平台AMESet分别建立了液氢、液氧贮箱的仿真模型;之后利用AMESim提供的元件模型分别搭建了增压输送系统其他通用模块的仿真模型;最后根据增压输送系统的结构图将各通用模块组合形成增压输送系统的全系统仿真模型,并对是否考虑相变两种工况下增压输送系统的工作特性进行了仿真分析,重点研究了相变对增压输送系统工作特性的影响。仿真结果表明:相变对液氢液氧增压输送系统的工作特性有很大影响。在不考虑相变的情况下,高压气瓶内气体质量的耗损增加了10.125%,液氧、液氢贮箱气枕压力偏差最大可达-10.54%和-28.12%。仿真结果表明采用相变模型进行系统设计,可明显减少增压气体的质量需求,为低温推进剂运载火箭增压输送系统的设计优化提供重要参考。
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