高压大流量氢气稳压技术在试验中的研究与应用

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1、第37卷第4期火箭推进Vo1．37，No．42011年8月JOURNALOFROCKETPROPULSIONAug．2011高压大流量氢气稳压技术在试验中的研究与应用宋晶晶，赵洪波，孙德，刘瑞敏(北京航天试验技术研究所，北京100074)摘要：氢涡轮泵介质试验较以往试验有了很大的变化，尤其是高压大流量氢气介质试验工况的出现。于是，相应的试验技术需要改进和突破。文章涉及的大流量稳压技术是解决上述问题的有效途径，通过对大流量稳压技术中的关键问题(减压器并联稳定性以及临界流文丘里喷嘴氢气流量控制的准确性)的细致研究，确保了该项技术的合理性与稳定

2、性。最后，将大流量稳压技术应用到氢吹系统的设计当中去，并顺利地完成了试验。试验结果表明：基于这种高压大流量稳压技术的氢吹系统设计是合理、可靠的，同时为后续高压大流量试验提供了更好的技术支持和实践基础。关键词：高压大流量稳压技术减压器并联临界流文丘里喷嘴中图分类号：V434．2—33文献标识码：A文章编号：1672—9374(2011)04—0064—07Applicationofsteadypressuretechnologyofhigh-pressurelarge-tlowhydrogenintest1一▲一，一SONGJingling

3、，ZHA0Hong_b0，SUNDe，LrURui-min(BeijingInstituteofAerospaceTestingTechnology，Beijing100074，China)Absi~aet：Bycontrastwiththeothertests，themediumtestshavechangedalot，especiallyfortheappearanceofworkingconditionofthehigh—pressureandlarge-flowhydrogen．So，thecorrespondingtesttec

4、hniquesneedtobeimproved．Thelarge—flowsteadypressuretechnologyinvolvedinthispaperisanefectivewaytosolvesuchproblems．Thekeytechnologyissuesofregulatinglargeflow，includ—ingthestabilityofpressurereducersinparallelandthecontrolingaccuracyofthecriticalgasflowinVenturinozzle，wer

5、eanalyzedtoinsureitsrationalityandstability．Thistechnologywasusedforthedesignofhydrogenblowingsystem．Andthetestswereaccomplishedsuccessfully．Thetestresultsshowthatthehydrogenblowingsystembasedonthelargeflowsteadypressuretechnologyisreason—ableandreliable．Thestudyprovidesa

6、bettertechnicalsupportandpracticalfoundationforthefol—low-upenginetest．K,wwords：high·-pressurelarge—·flowsteadypressuretechnology；parallelconnectionofpressurereducer；criticalflowVenturinozzle收稿日期：2011-02—20；修回日期：201l一04一O6基金项目：中国航天科技集团公司支撑项目作者简介：宋晶晶(1982一)，女，工程师，研究领域为火箭发动

7、机地面模拟试验技术第37卷第4期宋晶晶，等：高压大流量氢气稳压技术在试验中的研究与应用65口压力15～23MPa，出口压力l～15MPa空气介0引言质的最大流量20kg／s，属于气动弹簧活塞膜片式气体减压阀。它是通过启闭件的节流，将进口压某发动机是新一代运载火箭芯二级发动机，力降至某一需要的出口压力，并能在进口压力及根据其研制计划，需要进行涡轮泵低温介质试流量变动时，利用本身介质能量保持出口压力基验。根据《氢涡轮泵介质试验任务书》的要求，本不变。试验包括两种低压工况，两种高压工况。其中，如图1所示：气源PN1进入A腔，操作调在高压工况中，

8、氢气流量、压力较以往发动机涡压气管路阀门，使C腔充达一定气压，即关闭调轮泵介质试验有很大幅度的提高。以往发动机氢压气管路阀门，膜片克服弹簧力顶起活门，气源泵试验涡轮入口压力约为3．768MPa