运载火箭注气式蓄压器联通孔流量特性数值仿真研究

作     者：史童 梁国柱 潘辉 胡久辉 SHI Tong;LIANG Guo-zhu;PAN Hui;HU Jiu-hui

作者机构：北京航空航天大学宇航学院北京102206 北京宇航系统工程研究所北京100076 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2023年第44卷第4期

页      面：21-31页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主　　题：液体运载火箭 推进剂输送系统 蓄压器 联通孔 流量系数 

摘      要：运载火箭注气式蓄压器存在主流垂直流动对联通孔内水平流动的影响,如果采用一维经典流体力学方法计算联通孔流量系数会产生很大误差。针对这一问题,采用计算流体力学方法,在不同主管流速的条件下,对单个联通孔内的流体流动进行三维稳态数值仿真研究。研究表明,联通孔流动同时具有T型三通管流动和孔板流动的特点。受主流垂直流动的影响,联通孔内流动呈现出明显的不对称性和非线性特征,流速比小于-2.54或大于1.29时的流量系数相对变化超过15%。根据仿真结果,给出了考虑主管流速的联通孔流入和流出流量系数拟合式,以及流量系数相对变化量和流速比的关系式。