低温液氧过冷方案对比分析与试验研究 |
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引用本文: | 孙强,马原,高炎,高强,厉彦忠.低温液氧过冷方案对比分析与试验研究[J].航空动力学报,2023(12):2905-2911. |
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作者姓名: | 孙强 马原 高炎 高强 厉彦忠 |
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作者单位: | 1. 西安交通大学能源与动力工程学院;2. 航天推进技术研究院西安航天动力试验技术研究所 |
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基金项目: | 航天低温推进剂技术国家重点实验室基金(SKLTSCP1914,SKLTSCP1905);;国家自然科学基金(51906194);;中国博士后科学基金(2019M663701); |
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摘 要: | 从燃料密度、显冷量和贮箱增压压力等方面阐述了采用过冷液氧推进剂的性能优势。以获取66 K过冷液氧为目标,从低温工质消耗、功率消耗、系统复杂性和安全性等多个方面对液氧抽空减压、负压液氮浴换热和氦制冷循环3种过冷方案进行了定量与定性对比。针对液氮浴过冷技术进一步对比了单级与两级过冷方案,最终建议采用常压+负压两级液氮浴过冷方案获取66 K深度过冷液氧,并基于该方案搭建了半工业级液氧深度过冷验证平台,成功将液氮过冷至66 K以下。试验表明在0~3 L/s的液氧流量范围内,由于管道漏热,液氧过冷加注过程中其温度随着流量增大而降低。本试验验证了两级液氮浴过冷方案的可行性,为低温火箭发射场推进剂加注系统升级提供了理论及技术参考。
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关 键 词: | 液氧深度过冷 方案对比 性能优势 液氮浴过冷 两级过冷 |
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