● 摘要
本论文主要以液氧贮箱增压系统为研究对象,对姿轨控发动机高空试验台液氧贮箱增压输送系统进行方案设计。针对设计过程中遇到的问题,利用AMESim软件平台对增压方案建立仿真模型,并对整个系统进行仿真,通过对比分析,确定和优化了液氧贮箱增压系统的设计方案,并依据此方案进行试验台的建设。
首先针对试验需求从经济性和可靠性对三种液氧贮箱增压方案(液氧贮箱自生增压、液氮汽化氮气源供给增压、气瓶贮气供给增压方案)进行了论证分析,对增压方案进行了初步设计,并对设计过程中遇到的问题进行了分析。
针对存在的问题,利用AMESim软件对液氧增压系统进行建模。将液氧增压输送系统划分为推进剂供应管路、高压气瓶、推进剂贮箱、减压器及各种阀门
组件,建立了增压输送系统基本组件的集中参数动力学模型。其次利用增压输送系统基本组件模型,搭建了两种气瓶贮气式增压方案的仿真模型,对整个系统进行了仿真,重点研究了液氧贮箱压力的变化情况以及流出贮箱液氧的质量流量、温度的变化情况。通过对比分析,确定和优化了液氧贮箱增压系统的设计方案。
最后,依据设计方案搭建液氧增压输送系统。经发动机热试车考台试验获取增压试验数据,并对其进行研究与分析。分析结果表明:增压系统设计合理、可靠,能够满足姿轨控发动机高空模拟的试验要求。
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