燃气调压阀内流场三维数值模拟

《燃气调压阀内流场三维数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com固体火箭技术第30卷第3期JournalofSolidRocketTechnologyVo1．30No．32O07燃气调压阀内流场三维数值模拟①李哲，魏志军，张平(北京理工大学机电工程学院，北京100081)摘要：采用有限体积法对燃气阀内流场进行三维冷气模拟和燃气模拟，并用冷气试验验证，表述了所研究阀门内流场的特点，得到入口压力与阀芯受力之间的线性关系；比较了3个不同弹性系数的弹性元件的入口压力与阀门质量流量，得到入口压力与阀门质量流量之间的二次曲线关系，小的弹性系数和低燃气温度使

2、调压阀调压能力增强；分析了燃气模拟的结果，并与冷气模拟的结果进行了对比，提出对阀芯和阀座进行重点热防护的建议。关键词：燃气阀；内流场；数值计算；弹性系数中图分类号：V432文献标识码：A文章编号：1006-2793(2007)03-0210-043DnumericalsimulationoninternalflowfieldforpressureregulatingvalveofgasgeneratorLIZhe，WEIZhi-jun，ZHANGPing(SchoolofMechano—ElectronicsEngineerin

3、g，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100083，China)Abstract：Three—dimensionalcoldflowandhotgassimulationforinternalflowfieldofgasvalvewasperformedbyusingfinitevolumetechniqueandtheresultwasverifiedbycoldflowexperiment．Thecharacteristicsfortheflowfieldofgasvalvewereex

4、—plained．LinearrelationshipbetweeninletpressureandforceonthespoolWasobtained．Theinletpressureandthevalveit18~sfluxa_mongthreeelasticcomponentswithdiferentelasticcoeficientswerecompared，andconicrelationshipbetweentheinletpressureandthevalvemassfluxWasobtained．Lowelast

5、iccoeficientsandgastemperaturecanenhanceregulatingabilityofpressureregula-tingvalve．Finallyhotgassimulationresultswereanalyzedandcomparedwithcoldflowsimulationresults．Someadvisesonthermalprotectionforspoolandbonnetwereproposed．Keywords：gasvalve；internalflowfield；nume

6、ricalcalculation；elasticcoeficient1引言果为下一步研究提供了理论依据。调压阀是燃气发生器压力调节部件，其性能直接影响燃气发生器内部压力，进而影响燃气发生器的工2工作原理作性能。由于阀门内部流场较复杂，使得理论和实验文中所研究的调压阀属于自力式调压阀，具有结研究较困难。因此，对燃气阀内流场进行数值模拟很构简单、可靠性高等特点，见图1。有必要。国内在此方面研究尚很欠缺。国外对固体燃气调压阀进行了研究，提出了一些新的设计思路，包括耐高温复合材料及阀门内流场等方面j。参考文献[1]对弹道法向校正系统的转

7、换阀内流场进行了数值模拟，得到了推进效率和阀芯的空气动力特征。本文对调压阀阀芯在不同位置上的流场进行了数值模拟(含冷气和燃气模拟)，且通过冷气试验验证，得到了图1调压阀结构简图(截面)入口压力与阀芯受力、入口压力与阀门质量流量间的rig．1Schematicdiagram(section)oftheregulatingvalve关系，分析了弹性元件对阀门调压能力的影响，计算结①收稿日期：2006-09-06；修回日期：2006—11-08。作者简介：李哲(1981一)，男，博士生，主要从事航空宇航推进理论与工程研究。E-mail

8、：lizhe@bit．edu．an·-——210-——维普资讯http://www.cqvip.com2007年6月李哲，等：燃气调压阀内流场三维数值模拟第3期图1中，阀芯后端装有一弹性元件，且有一定预紧取阀门进气口为压力人口边界。假设人口压力分力，使阀门在非工