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  • 简介:简要介绍了国外液氧/甲烷发动机的研究情况.重点论述了甲烷的特点及它用作液体燃料的优缺点.液氧/甲烷发动机具有较高的性能,甲烷有好的再生冷却性能,是一个可供选择的推进剂组合.但由于其密度比冲比液氧/煤油发动机低,使用安全性也不如煤油;性能又比液氧/液氢发动机低,这些都限制了液氧/甲烷发动机的发展和应用.迄今为止,还没有一个液氧/甲烷发动机型号开展研制工作,因而也就不可能有其使用的历史.

  • 标签: 甲烷特性 液氧/甲烷发动机 综合评述
  • 简介:介绍了液氧甲烷气液喷注器热试验情况,试验燃烧室压力7.1~7.4MPa,混合比3.5~3.9。研究了不同的喷嘴结构参数对燃烧性能和流量特性的影响。获得了燃烧效率、流量系数、振动、点火性能以及积炭特性等重要参数。

  • 标签: 液氧/甲烷 推力室 燃烧效率 同轴式喷嘴 试验
  • 简介:液氧/甲烷推进剂组合凭借其比冲性能、绿色无毒、空间贮存特性及原位资源利用等综合性能高的优势,被NASA选定为未来化学空间推进的主要发展方向。Morpheus着陆器顺利在肯尼迪航天中心完成自由飞行与自主着陆试验,标志着NASA的液氧/甲烷空间推进技术达到了从单项技术开发走向系统集成应用的新里程碑。介绍了Morpheus着陆器的研制历程与研发模式,针对其采用的液氧/甲烷轨姿控一体化推进系统,详细介绍了系统构成、推进剂输送方案和供应管路热控方案,以及可变推力主发动机和滚动控制发动机的设计原则、研制历程、涉及的主要技术问题与解决措施等。

  • 标签: 星球着陆器 空间推进系统 液氧/甲烷 发动机 Morpheus着陆器
  • 简介:为制定可靠的发动机起动程序,围绕60t级液氧/甲烷发动机起动瞬态特性开展了一系列建模和仿真研究.介绍了60t级液氧/甲烷发动机系统方案,列举了发动机系统仿真模型,搭建了全系统瞬态特性仿真平台.根据仿真结果选取了箱压下点火起动方案,提出了设置甲烷涡轮燃气旁通以降低亚临界两相气阻风险的解决方案.试验结果表明,发动机主要性能参数的计算结果与试验数据一致性较好.

  • 标签: 液氧 甲烷发动机 起动过程 瞬态特性 系统仿真
  • 简介:近来,俄罗斯和欧洲正在联合进行一个名为"VOLGA"的研究计划.其主要目标是用于可重复使用运载火箭或大型助推器的液氧/甲烷发动机的概念研究.SNECMA的主要工作是研究预燃室/燃气发生器的可重复使用技术,在液氧/液氢"火神"燃气发生器研制过程中,获得了很多低温推进剂的燃烧经验,但液氧/甲烷富燃燃烧带来了许多新的问题:如喷注性能、燃烧效率、稳定性、积碳形成等.为了解决上述问题,目前正在进行实验和理论两方面的研究.ONERA的马斯喀特(Mascotte)试验装置就被改造用于研究甲烷的燃烧.最初的研究完成了对低混合比和压力范围在0.1MPa到6.0MPa下的液甲烷和气甲烷同轴喷注技术的评估.各项研究在继续进行,以求对液氧/甲烷低温燃烧问题进行完整的描述和理解.除了上述研究外,还在进行计算流体力学数值模拟工具的更新工作,但是只有一些非常特殊的工况点才需要进行修改工作,这是因为过去的火箭发动机燃烧研究工作已经对液氧/液氢低温燃烧特性有了深入的理解,有很多研究成果可用于液氧/甲烷燃烧研究.目前的主要问题集中在甲烷的高频燃烧稳定性和燃烧化学效应方面.在一个称为INCA的新的燃烧研究计划框架内将对这些问题进行研究.

  • 标签: 液体火箭发动机 液氧/甲烷 喷注器 低温燃烧
  • 简介:本文论述了俄罗斯先进的空间运输系统(TSS)的构想及其各种推进系统研制工作的主要方面。构想中的TSS为两级结构,第一级可重复使用,采用多台液氧/甲烷发动机为其动力系统。文中的数据是基于研制计划和试验结果。这些研究与试验工作,是针对液氧/甲烷(或液化天燃气)发动机的若干关键问题而进行的,即:·燃烧室及喷管能量特性的试验验证;·富燃燃气发生器预期性能参数的验证;·甲烷做为可重复使用发动机冷却剂;·不同的发动机工作模式对燃烧室工作稳定性的影响;·多次工作循环的热负荷所带来的燃烧室内壁低频疲劳问题。

  • 标签: 先进空间运输系统 液氧/甲烷火箭发动机 推进系统
  • 简介:结合某液氧液氢发动机实际飞行中二次工作段入口液氧温度升高和推力下降现象,分析了液氧温度对发动机性能的影响方式和修正方法.通过过冷液氧的发动机试验,对液氧温度影响性能的两种方式分别进行了修正,可将某液氧液氢发动机二次工作段推力与一次工作段的偏差降低约24%,将发动机飞行燃烧室压力与交付值的偏差降低约8%.

  • 标签: 液氧液氢发动机 液氧温度 干扰因素 非线性计算方法 小偏差计算方法
  • 简介:液氧/煤油发动机地面试验中,液氧质量流量通过测量体积流量乘以密度来获得,密度测量的准确度直接影响质量流量的测量准确度。影响液氧密度的主要因素是密度的计算公式和温度测量的准确性。介绍了液氧密度的获取途径、计算方法,对影响密度的主要技术问题,特别是液氧温度测量技术进行了深入研究,提出采用测温法计算密度,测温点选在涡轮流量计附近,传感器选用铠装裸露式A级铂电阻,同时推荐了密度计算公式。

  • 标签: 液体火箭发动机试车 低温介质 温度测量 密度计算
  • 简介:为满足某型号运载火箭动力系统试验液氧加注温度要求,需对加注过程进行热力性能分析。通过对常规氧加注过程因漏热和流阻损失引起的温升、液氧泵效率损失引起的温升进行理论计算,得出常规氧加注过程液氧温度变化规律。此外,通过对过冷氧温度掺混特性进行理论计算和数值仿真,得出过冷氧加注的热力性能。上述分析结果与实测数据进行了比对,结果表明,理论分析结果与实测结果吻合性好,液氧加注过程热力特性分析方法正确可行.

  • 标签: 液氧加注系统 温度调节 数值模拟
  • 简介:采用数值模拟方法对液氧贮箱增压过程进行研究.贮箱内流场采用流体体积函数(VOF)多相流模型考虑,选择标准双方程k-ε湍流模型分析湍流效应,气液两项之间的热量、质量转移通过自定义程序(UDF)求解.获得了贮箱压力、排液流量、气垫温度、液氧温度对贮箱内流场温度分布的影响.计算结果表明,在稳定增压过程中,贮箱液面无扰动,贮箱内温度分层分布;各参数变化时,对贮箱内温度分布的影响主要是温度梯度的变化,并且各工况下液面附近和扩散器附近温度梯度基本相同.

  • 标签: 液氧贮箱 增压 温度分布 数值模拟
  • 简介:根据液氧/煤油发动机地面试验特点,比较低温容器容积标定的不同方法,基于容量比较法,确定液氧/煤油发动机地面试验低温容器容积标定方法。通过建立液氧/煤油发动机地面试验低温容器容积标定系统,结合温度与密度对数据进行修正,获取准确低温容器容积,为提高液氧流量测量精度奠定基础。标准定后对容器内表面进行清洗,避免多余物进入试验系统,保证试验系统可靠性。

  • 标签: 流量测量 容积标定 数据修正
  • 简介:<正>"我很吃惊,实在是震惊,整个北极地区的永久冻结带正在快速融化,到处是由冰水化成的湖泊,甲烷冒着泡从湖水中汩汩涌出。"阿拉斯加大学生态学家凯蒂·沃尔特说。她曾于今年早些时候再赴西伯利亚调查。

  • 标签: 永久冻土 凯蒂 冰水 热融湖 海冰 北部地区
  • 简介:空间转移飞行器和其它动力及推进系统都需要长寿命的涡轮泵,现在涡轮泵中所使用的滚动轴承无法提供足够的寿命来满足这些应用。在许多高速透平机械应用中,流体箔轴承在较宽的温度和工质范围内,表现出了长寿命和高可靠性的优点。然而在低温工质中,有关箔轴承性能的现有数据还非常少。美国的国家航空和航天管理局(NASA)以及AlliedSig-nal空间系统与装备公司(ASE)共同合作研究了片式柔性箔轴承在液氧和液氮中的性能。马歇尔空间飞行中心(MSFC)和ASE合作进行内部研究和发展计划,这项工作论证了箔轴承的最小承载量在液氧中是1.834兆帕,在液氮中是2.427兆帕。而且,还得出了箔轴承的直接阻尼系数为7×10~3到8.75×10~3牛·秒/米,为上面级发动机涡轮泵设计的箔轴承在液氮中的阻尼比是0.7到1.4。通过本次试验的结果以及在空气循环机械及其它应用中多年来的成功使用经验,美国准备用片式柔性箔轴承在液氧涡轮泵中进行试验。

  • 标签: 液氮 液氧 箔轴承
  • 简介:摘要:92800/29350 Nm3/hO2/N2空分装置,主要为煤气化装置提供所需的高压氧气,为乙二醇装置提供所需的中压氧气,为整个炼化项目炼油和化工区域各装置提供正常生产所需的高压氮气、中压氮气、低压氮气、重整氮气和低低压氮气。高压液氧泵稳定运行是整个空分装置稳定运行的重要条件,为保证氧气管网压力稳定,提高装置长期安全稳定运行因此两台高压液氧泵设置了互备联锁。

  • 标签: 高压液氮泵 互备 应用