小推力泵压式发动机自身起动过程仿真分析

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1、第42卷第4期2016年8月火箭推进JOURNALOFROCKETPROPULSIONV01．42，No．4Aug．2016小推力泵压式发动机自身起动过程仿真分析刘上1，王艺杰2，程晓辉2，王鹏武2，张兴军2(1．液体火箭发动机技术重点实验室，陕西西安710100；2．西安航天动力研究所，陕西西安710100)摘要：根据二级箭体钝化处理的需要，小推力泵压式游动发动机需要在低入口压力下实现自身起动，进入稳态工作。在MWorks通用仿真平台的基础上，建立发动机起动过程系统仿真模型，通过试车数据验证了仿真模型的合

2、理性。进一步分析了发动机的入口压力条件、主阀流阻以及环境压力对发动机起动过程的影响。结果表明：发动机能够实现自身起动，但起动过程较长；氧化剂的入口压力对发动机自身起动过程影响很大，氧化剂入口压力降低，涡轮泵起旋时间延迟明显，起动品质变差；降低发动机主阀流阻，能够使涡轮泵起旋时间提前，改善起动品质；环境压力降低使推进剂充填过程加快，涡轮泵起旋和工况爬升加快，有利于发动机的自身起动过程。关键词：液体火箭发动机；小推力泵压式发动机；自身起动；仿真分析中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—93

3、74(2016)04—0007—07Simulationofselfstart··upprocessforlowthrustpump-·fedrocketengineLIUShan91，WANGYijie2，CHENGXiaohui2，WANGPengwu2，ZHANGXingjun2(1．NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonLiquidPropulsionRocketEngine，Xi’an710100，China；2．Xi’anAerospacePr

4、opulsionInstitute，Xi’an710100，China)Abstract：Accordingtotheneedofpassivatingtreatmentforthesecond-stagerocketbody,thelowthrustpump—fedswingingrocketengineneedstobestartedupbyitselfatlowinletpressure．Inthispapeqthesystemtransientsimulationmodelofenginestart

5、-upprocessisestablishedonthebasisofMWorksgeneralsimulationplatform，anditisvalidatedwiththehottestdata．Theinfluencesofoxidizerinletpressure，mainvalveflowresistanceandambientpressureontheenginestart—upprocessarefurtheranalyzed．Theresultsindicatethattheswingi

6、ngrocketenginecanrealizeselfstart—up，butitsstart·-upprocessislong；theoxidizerinletpressurehasatremendousinfluenceonselfstart·-upprocessoftheengine，thatis，iftheoxidizerinletpressureisreduced,thetimeofturbo-pumpbeginningrotationwillbedelayedobviouslyandthequ

7、alityofstart—upprocesswillbecomeworse；ifthemainvalveflowresistanceisdecreased，thebeginningtimeofturbopumprotationwillbemovedupandthequalityof收稿日期：2016—02—21；修回日期：2016—03—3l基金项目：国家863项目(2013AA7063027)作者简介：刘上(1984一)，男，博士，研究领域为液体火箭发动机系统动力学8火箭推进2016年8月start-up

8、processwillbeimproved；thedeductionoftheambientpressurecanacceleratetheprocessofpropellantfilling，turbopumpbeginningrotationandtheenginepressurerising，whichisfavorablefortheengineselfstart-upprocess．Keywords：l