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低温推进剂微重力无排气加注流体热力态分布仿真研究
1
作者 时睿 吴胜宝 +3 位作者 艾立强 王磊 马原 厉彦忠 《低温工程》 北大核心 2025年第2期34-45,共12页
针对低温推进剂在轨加注中的受注箱无排气进液过程,采用CFD方法开展数值仿真研究。建立了预示加注过程壁面温度分布与箱内流体热力态分布的二维轴对称模型。研究了加注口结构、重力水平、初始温度等因素对无排气加注规律的影响,结果表明... 针对低温推进剂在轨加注中的受注箱无排气进液过程,采用CFD方法开展数值仿真研究。建立了预示加注过程壁面温度分布与箱内流体热力态分布的二维轴对称模型。研究了加注口结构、重力水平、初始温度等因素对无排气加注规律的影响,结果表明:(1)常重力下,喷雾棒进液结构有利于箱内温度均一,并实现高充注率液体加注;(2)微重力下,贮箱压力与液体充注率受加注口结构的影响较弱,无排气加注前的贮箱初始温度分布会显著影响加注过程的压力水平,进液流量影响加注时间和最终的液体充注率;(3)无排气加注过程采用喷雾棒结构的地面加注方案可以表征微重力下的箱内流体热力态分布与压力演化规律,方便了在地面环境下研究在轨低温加注的特性与规律。 展开更多
关键词 无排气加注 低温推进剂 数值模拟 微重力
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车载液氢储罐蒸气冷屏组合绝热结构非稳态传热特性研究
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作者 许张良 谭宏博 吴昊 《低温工程》 北大核心 2025年第2期26-33,共8页
为探究车载液氢储罐绝热结构的非稳态传热特性,建立了蒸气冷屏-变密度多层绝热组合绝热结构传热模型,并耦合确定液氢储罐内状态参数,预测了蒸气冷屏对绝热结构与液氢储罐非稳态传热特性的影响。研究表明:若液氢储罐初始压力为200 kPa,... 为探究车载液氢储罐绝热结构的非稳态传热特性,建立了蒸气冷屏-变密度多层绝热组合绝热结构传热模型,并耦合确定液氢储罐内状态参数,预测了蒸气冷屏对绝热结构与液氢储罐非稳态传热特性的影响。研究表明:若液氢储罐初始压力为200 kPa,当蒸气冷屏开启4 h,再关闭1 h,再开启3.05 h时,组合绝热结构的平均漏热热流密度分别为0.8879 W/m^(2)、0.2539 W/m^(2)与0.1055 W/m^(2),相较于无VCS的变密度多层绝热结构分别减少31.66%、80.09%与91.65%;采用组合绝热结构时液氢储罐最高压力为200.3 kPa,在第4 h、5 h、8.05 h液氢储罐压力分别为196.3 kPa、197.2 kPa、181.9 kPa,而采用常规变密度多层绝热结构时液氢储罐压力持续上升至206.8 kPa;耦合蒸气冷屏之后,绝热结构漏热明显降低,改变了液氢储罐压力变化趋势,绝热结构与液氢储罐的非稳态传热特性得到显著改善。 展开更多
关键词 蒸气冷屏 变密度多层绝热 车载液氢储罐 非稳态传热特性
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仲-正氢转化对蒸气冷屏组合结构绝热性能提升研究
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作者 许张良 谭宏博 吴昊 《真空与低温》 2024年第4期382-391,共10页
为探究蒸气冷屏-变密度多层绝热组合绝热结构中耦合不同仲-正氢转化类型对液氢储罐绝热性能的提升效果,建立了采用连续转化与绝热转化的组合绝热结构稳态传热模型,并分析了蒸气冷屏屏位与仲-正氢转化器位置对组合绝热结构性能的影响。... 为探究蒸气冷屏-变密度多层绝热组合绝热结构中耦合不同仲-正氢转化类型对液氢储罐绝热性能的提升效果,建立了采用连续转化与绝热转化的组合绝热结构稳态传热模型,并分析了蒸气冷屏屏位与仲-正氢转化器位置对组合绝热结构性能的影响。研究表明:与绝热转化相比,采用连续转化时绝热结构的性能更优,其最小漏热热流密度为0.117 5 W·m^(-2),与不采用仲-正氢转化相比减少了13.48%;若采用绝热转化,当仲-正氢转化器到VCS盘管入口的距离与盘管总长度之比为30%~77.5%时,漏热热流密度达到最小值0.121 0 W·m^(-2),比不采用仲-正氢转化减少了10.30%;转化器安装在盘管中间附近位置,可提高绝热转化的起始温度与仲-正氢转化吸热量,对抵消外界热流、改善绝热性能有益。研究结果为液氢温区组合绝热结构的设计提供定量的理论依据和技术指导。 展开更多
关键词 蒸气冷屏 变密度多层绝热 仲-正氢转化 绝热性能 转化器位置
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