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Study on fluid-structure interaction in liquid oxygen feeding pipe systems using finite volume method

Acta Mechanica Sinica 2011年第5期27卷 706-712页

作者： Xin Wei Bing Sun Institute of Telecommunication Satellite China Academy of Space Technology100194 Beijing China School of Astronautics Beihang University 100191 Beijing China

The fluid-structure interaction may occur in space launch vehicles,which would lead to bad performance of vehicles,damage equipments on vehicles,or even affect astronauts＇ health.In this paper,analysis on dynamic behavior of liquid oxygen （LOX） feeding pipe system in a large scale launch vehicle is performed,with the effect of fluid-structure interaction （FSI） taken into consideration.The pipe system is simplified as a planar FSI model with Poisson coupling and junction coupling.Numerical tests on pipes between the tank and the pump are solved by the finite volume method.Results show that restrictions weaken the interaction between axial and lateral vibrations.The reasonable results regarding frequencies and modes indicate that the FSI affects substantially the dynamic analysis,and thus highlight the usefulness of the proposed model.This study would provide a reference to the pipe test,as well as facilitate further studies on oscillation suppression.

关键词： fluid-structure interaction · liquid oxygen · finite volume method

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