低温液体运载火箭输送系统空化特性研究
作者:陈士强; 王铁岩; 王丹; 周宏; 熊天赐
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低温液体运载火箭输送系统中的气穴会导致发动机泵进口压力下降,偏离设计工况。在严重的情况下,它可能会导致涡轮泵夹气,给运载火箭的飞行可靠性带来灾难性的影响。采用数值模拟和地面足尺出流试验相结合的方法,系统研究了低温输水系统的空化特性和发展规律。结果表明,储罐压力、飞行过载、液柱高度、推进剂温度和出口剖面等参数对空化的发生和发展有重要影响,在耦合效应地区,它们之间的关系非常显著。出口处有一个局部限流连接,这是初始空化引起的位置。当输送管直管段的局部静压不足以抑制气穴时,气穴可能会沿着输送管向下游传递。合理控制局部静压是抑制空化沿程产生和发展的有效措施。