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运载火箭低温输送系统间歇泉特性及抑制方案探究汇报人：2024-01-18

目录引言运载火箭低温输送系统概述间歇泉特性分析抑制方案设计与实现实验验证与结果分析结论与展望

01引言

低温推进剂在航天领域的应用随着航天技术的不断发展，低温推进剂在运载火箭中的应用越来越广泛，其高效的能量密度和优良的燃烧性能为航天任务提供了强大的动力。间歇泉现象对火箭发射的影响在低温推进剂的输送过程中，由于温度波动、压力变化等因素，容易出现间歇泉现象，即推进剂在输送管道中不连续流动，形成气泡并导致流动不稳定。这种现象严重影响了火箭发射的安全性和可靠性。抑制间歇泉现象的重要性为了保障运载火箭的发射安全，提高发射成功率，研究低温输送系统间歇泉特性及抑制方案具有重要意义。通过深入研究间歇泉现象的成因和影响因素，可以制定相应的抑制措施，优化低温推进剂的输送过程，确保火箭发射的顺利进行。研究背景与意义

国内外研究现状及发展趋势目前，国内外学者已经对低温输送系统间歇泉现象进行了一定的研究。在理论方面，通过建立数学模型和仿真分析，揭示了间歇泉现象的内在机制和影响因素；在实验方面，通过搭建模拟实验平台，观察了不同工况下的间歇泉现象，并验证了部分理论成果。国内外研究现状随着计算机技术和仿真技术的不断发展，未来对低温输送系统间歇泉现象的研究将更加深入。一方面，通过建立更加精细的数学模型和仿真模型，可以更加准确地描述间歇泉现象的动态过程；另一方面，通过引入先进的控制技术和优化算法，可以实现对低温推进剂输送过程的精确控制，从而有效抑制间歇泉现象的发生。发展趋势

研究内容本文旨在探究运载火箭低温输送系统间歇泉特性及抑制方案。首先，分析低温推进剂在输送过程中的物理特性和流动特性；其次，建立描述间歇泉现象的数学模型，并进行仿真分析；最后，提出针对间歇泉现象的抑制方案，并进行实验验证。要点一要点二研究方法本文采用理论分析、数学建模、仿真分析和实验验证相结合的方法进行研究。首先，通过文献综述和理论分析，明确低温推进剂在输送过程中的基本特性和间歇泉现象的成因；其次，建立描述间歇泉现象的数学模型，利用仿真软件对模型进行求解和分析；最后，搭建模拟实验平台，对提出的抑制方案进行实验验证。研究内容与方法

02运载火箭低温输送系统概述

010203燃料供应系统负责将液氢或液氧等低温燃料从储罐输送至发动机，确保燃料的连续供应。冷却系统采用低温冷却剂对燃料输送管路进行冷却，防止燃料在输送过程中汽化。控制系统监测并控制低温输送系统的各项参数，确保系统的稳定运行。低温输送系统组成及工作原理

间歇泉现象在低温输送系统中，由于温度波动或压力变化等原因，可能导致燃料在管路中局部汽化，形成气泡。当气泡随燃料流动至高压区域时，可能迅速破裂并产生强烈的冲击波，引发间歇泉现象。对火箭发射的影响间歇泉现象可能导致燃料供应不稳定，甚至造成发动机熄火，严重影响火箭的发射安全和性能。间歇泉现象及其影响

提高火箭发射可靠性01通过抑制间歇泉现象，可以确保燃料供应的稳定性，从而提高火箭发射的可靠性。保障人员和设备安全02间歇泉现象可能引发严重的安全事故，对相关人员和设备造成威胁。因此，研究抑制方案对于保障人员和设备安全具有重要意义。推动航天技术发展03随着航天技术的不断进步，对运载火箭的性能和安全要求也越来越高。研究低温输送系统间歇泉特性及抑制方案，有助于推动航天技术的持续发展。抑制方案研究必要性

03间歇泉特性分析

气泡成核与生长液体中的气泡在过冷状态下成核并生长，释放大量能量，引发间歇泉。压力波动与能量传递输送系统中的压力波动为气泡生长提供能量，促使间歇泉形成。液体过冷现象在低温环境下，推进剂液体过冷度增加，易于形成间歇泉。间歇泉形成机理

低温环境下，液体过冷度增加，易于形成间歇泉。温度系统压力波动为气泡生长提供能量，影响间歇泉的形成与强度。压力不同推进剂的物理和化学性质不同，对间歇泉的形成和强度有影响。推进剂种类间歇泉影响因素

03结果分析与讨论对实验结果进行分析和讨论，揭示间歇泉的形成机理和影响因素。01实验装置设计设计模拟低温输送系统的实验装置，实现温度、压力和流量的精确控制。02数据采集与处理采集实验过程中的温度、压力、流量等数据，并进行处理和分析。间歇泉特性实验研究

04抑制方案设计与实现

抑制方案总体设计设计目标通过改进运载火箭低温输送系统的设计方案，降低间歇泉现象的发生概率，提高系统稳定性和可靠性。设计思路从系统结构、控制策略、材料选择等方面入手，提出针对性的抑制措施，并进行综合优化。

系统结构优化改进输送管道布局，减少管道弯曲和接头数量，降低流体阻力，提高系统流动性能。控制策略优化采用先进的控制算法，实现对低温流体输送过程的精确控制，减少压力波动和温度波动对系统的影响。材料选择优化选用耐低温、耐腐蚀、高强度的