液体推进剂发动机试验多工况流量控制方法

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1、第37卷第2期火箭推进Vol-37，№．220l1年4月JouRNALoFRocKETPRoPul5IoNApr．20ll液体推进剂发动机试验多工况流量控制方法姬俊锋，吴光中，马利亚，李久龙，林萌，游良平(北京航天试验技术研究所，北京100074)摘要：分析了液体发动机试验多工况流量控制的难点及单个汽蚀管在流量控制中的缺点，提出了一种汽蚀管组合方法来实现发动机试验多工况流量控制。利用汽蚀管的汽蚀裕度的特点，指出了单个汽蚀管可以覆盖的工况范围。首先计算得到未确定汽蚀管工况中满足要求的具有最小喉部直径汽蚀管，然后计算该汽蚀管可以覆盖的工况，最后计算该汽蚀管与已得到的汽蚀

2、管的组合所能覆盖的工况，直到所有工况均已得到对应的汽蚀管或汽蚀管组。计算实例表明，可以用较少的汽蚀管通过不同的组合方式来实现多工况流量控制。通过发动机试验证明，本方法可以经济、有效地解决多工况流量控制问题。关键词：液体火箭发动机；发动机试验；流量控制；汽蚀管中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2011)02—007l一05Multiple—working—conditionsflowratecontrolforliquidenginetestJIJull一feng，WUGuang-zhong，MA“-ya，LIJiu-long，LI

3、NMeng，YOU“ang—ping(BeijingIIlstituteofAemspaceTestingTechnolog)r，Beijing100074，China)Abs咖t：AReranalyzingthedi伍cultyofthemultiple—working—conditionno、Ⅳratecontr01duringtheliquidenginetestandmeshortcomingofthesinglecaVitationVenturiforthenowratecon廿ol，acaVitationVenturicombinationmethodi

4、sproposed．ThecharacteristicofthecaVitationma哂noftheVen嘶isconsideredinthememod．Therangeoftheworking—conditionscoveredbythesin91eVen—tu订ispointedoutinthispaper．Firstly，theminimumthroatdiametersatis所ngthedemandoftheworking—conditionsisobtainedbycomputation，andthentheworking-conditionscoVe

5、redbythisVen—turiarecomputed．Finally，theworking—conditionscoveredbythecombinationoftheVenturiandthepreViously．obtainedVenturisareeliminatedunt订noworking—conditionremains．TheinstanceshowsthatlessVentllriscanrealizetheno、Ⅳratecon仃olofthemultiple-working—conditionen百netestandmecaVitationm

6、arginafrectstheresult．TestproVesthatthepmposedmethodcansolVetheproblemofmemultiple—working-conditionflowratecon仃Dleff-ectiVelyandeconomically．K叠y啊，ol凼：“quidrocketengine；enginetest；flowratecontrol；caVitationVenturi收稿日期：2010—10—25；修回日期：2010—1l—ll基金项目：国家航天技术支撑项目作者简介：姬俊锋(1981一)，男，博士，研究领域为液

7、体火箭发动机试验技术72火箭推进2叭1年4月0引言推进剂流量控制是液体火箭发动机控制过程中的重要内容【1到。目前液体流量调节可采用专用的流量调节阀或者汽蚀文氏管。流量调节阀功能强，流量调节范围大，但是价格昂贵；汽蚀文氏管是常用的液体流量控制元件，结构简单、易加工，经标定后可实现流量的精确控制【4l，相对而言经济性高很多。其最大优点在于当汽蚀管喉部发生汽蚀时，流量只与汽蚀管的入口压力有关，而不受下游压力的干扰，但是受汽蚀管工作原理限制，单个汽蚀管调节范围相对较窄。对于某些发动机试验，工况多达数十多个，一个试车台需要适应多种型号、多种工况的试验，其推进剂流量、发动机