高床载单组元肼发动机冷起动过程仿真研究
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V434.1

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Simulation of Cold Starting Transient Characteristics of High Bed-Load Monopropellant Hydrazine Thruster
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    摘要:

    为了进一步提高飞行器的变轨稳定性,研究高床载单组元肼发动机的冷起动特性,采用模块化建模思想通过管路输送系统、推力装置等功能模块的数学模型,基于Mworks软件构建了基于冷起动延迟的单组元肼发动机仿真系统,并采用实验数据对冷起动过程压力特性进行有效性验证。在保证发动机的稳态室压和冷起动加速性的情况下,分析了对高床载单组元发动机冷起动压力峰的影响因素,得到其关于毛细管长度、限流圈孔径等结构参数的关系。结果表明:贮箱压力的变化对冷起动过程的影响较小;增加毛细管长度会显著降低发动机的冷起动加速性;选取合适的限流圈孔径来减小瞬时流量是抑制冷起动压力峰较为合理有效的方式。

    Abstract:

    A numerical model is developed to study the cold starting process of monopropellant hydrazine thruster. The model is based on the software Mworks and adopts the modularization idea to model the pipeline feeding system, thruster assembly and other functional modules. The transient model is validated by experimental data, and consistency between the calculated and measured data is found. Then, the cold starting characteristics and the corresponding influencing factors during cold starting process of monopropellant hydrazine thruster are analyzed. The results show that the tank pressure has little influence on the cold starting process. Increasing capillary length can significantly worsen the starting acceleration of engine. The appropriate flow limited orifice is a reasonable way to restarin the pressure peak of cold starting.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

冀鹏,梁树强,肖明杰,等. 高床载单组元肼发动机冷起动过程仿真研究[J]. 科学技术与工程, 2021, 21(32): 13992-13997.
Ji Peng, Liang Shuqiang, Xiao Mingjie, et al. Simulation of Cold Starting Transient Characteristics of High Bed-Load Monopropellant Hydrazine Thruster[J]. Science Technology and Engineering,2021,21(32):13992-13997.

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  • 收稿日期:2021-03-08
  • 最后修改日期:2021-09-02
  • 录用日期:2021-08-24
  • 在线发布日期: 2021-11-16
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