某推进系统气路启动特性研究

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1、第38卷第6期火箭推进Vo1．38．No．62012年l2月JOURNALOFROCKETPROPUloSIONDec．2012某推进系统气路启动特性研究张银勇，吴剑，李向党(上海空间推进研究所，上海201112)摘要：为研究某推进系统气路启动特性，找到造成影响减压阀建压稳定性的原因，获得稳定的减压阀出口压力建压过程，依据系统仿真方法及相关试验，对该推进系统气路启动特性进行了研究。结果表明，减压阀阀后压力稳定性与阀后的管径及阀内的阻尼孔存在关系。关键词：减压阀；系统仿真；压力稳定性中图分类号：V434—34文献标识码：

2、A文章编号：1672—9374(2012106—0020—04StartingcharacteristicsofpneumaticsysteminpropulsionsystemZHANGYin-yong，WUJian，LIXiang—dang(ShanghaiInstituteofSpacePropulsion，Shanghai201112，China)Abstract：Inordertofindthereasonwhichaffectsthepressure．．establishmentstabilityofthe

3、re．．1iefvalveandobtainthestablepressure—establishmentprocessatoutletofthereliefvalve．thestartingcharacteristicsofapneumaticsystemusedinsomepropulsionsystemwereresearchedbymeansofsystemsimulationmethodandrelevanttests．Theresultshowsthatthepressurestabilitybehindt

4、here—liefvalvedependsonthediameterofthepipebehindthisvalveanddampingareainsidethisvalve．Keywords：reliefvalve；systemsimulation；pressurestability系统气路启动特性进行研究，找到在系统启动过0引言程中影响减压阀阀后压力不稳定的因素及相应解决方案。在推进系统中，当气路系统上游电爆阀电爆后，下游减压阀阀后压力会从0．1MPa逐渐增加气路启动特性研究至稳定压力。在这个过程中，若减压阀后压力

5、在稳定前出现过大波动，会影响系统下游各部件的1．1气路系统模型动作。图1所示为某推进系统气路简化模型系统本文借助系统仿真方法及试验方法对某推进图，其中，高压气瓶状态为：初始压力40MPa，收稿日期：2012—07—13；修回日期：2012—08—03基金项目：中国航天科技集团公司支撑项目(2007JY06)作者简介：张银勇(198O一)，男，硕士，研究领域为液体火箭发动机流体动力学第38卷第6期张银勇，等：某推进系统气路启动特l生研究21容积40L；低压气瓶状态为：初始压力0．1MPa，容积2．82L，共2个；减压阀阀

6、前阀后管径均为6O8mmxO．8mm。其工作过程：打开截止阀，系统下游减压阀开始工作，阀后压力从0．1MPa逐渐增大到稳定压力，直至两个低压气瓶被充满。图2所示为该气路系统用减压阀结构示意图。在该减压阀中，拥有两个弹簧，分别是副弹簧和主弹簧；在主弹簧上端有一个阻尼盘，阻尼盘上面开了两个直径为0．5mm阻尼孔，此阻尼孔的作用是缓解减压阀出口压力波动。1—40MPa气瓶；2-阀门开关；3-2．82L气瓶；4-减压阀后压力测量点；5-减压阀内直径为∞．5mm的阻尼孔；6一减压阀阀芯；7-阀后管子图3气路系统仿真模型Fig．3

7、Simulationmodelforpneumaticsystem减压阀阀前阀后管径均为6O8minx0．8mm状图1某推进系统气路系统简化模型态所做的减压阀建压过程仿真结果见图4。Fig—Schematicdiagramofpneumaticsystemusedinapropulsionsystem矗凸_副弹簧＼压力气体入压气体出口t}S(a)测量点压力随时间的变化gg图2减压阀结构及工作原理图＼Fig．2Structureandworkingprincipleofreliefvalve鞫星1．2仿真计算为了研究在上

8、述管路布局下减压阀阀后建压t}S特性，依据给定的系统图及减压阀结构图利用。(b)阀芯位移随时间的变化Amesim软件建立如图3所示的仿真模型。其中，图4设计状态下阀后压力及阀芯位移随时间的变化利用图中的序号2信号控件模拟截止阀，此图右Fig．4"Variationofpressureatvalveoutletandvalvecor