[發(fā)明專利]一種運(yùn)載火箭低溫貯箱換熱過程仿真方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310371589.1
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103473396A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉超;陳二鋒;王海洲;丁建春;薛立鵬;冉振華;江海峰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京宇航系統(tǒng)工程研究所;中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種運(yùn)載火箭低溫貯箱換熱過程仿真方法，其特征在于步驟如下：

（1）根據(jù)運(yùn)載火箭的工作時序，確定所述低溫貯箱的出流、增壓時序和推進(jìn)劑液位高度數(shù)據(jù)；

（2）根據(jù)集總參數(shù)方法建立所述低溫貯箱固壁導(dǎo)熱數(shù)學(xué)模型、增壓氣體與固壁之間的對流換熱數(shù)學(xué)模型以及貯箱氣枕壓力、溫度計算數(shù)學(xué)模型；

（3）根據(jù)步驟（2）中得到的數(shù)學(xué)模型，在系統(tǒng)仿真軟件中建立運(yùn)載火箭低溫貯箱換熱過程仿真模型；

（4）根據(jù)低溫貯箱的工作溫度區(qū)間內(nèi)低溫貯箱材料的熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)，擬合該工作溫度區(qū)間內(nèi)低溫貯箱材料熱導(dǎo)率隨溫度變化的曲線；

（5）根據(jù)步驟（4）中得到的曲線，基于所述系統(tǒng)仿真軟件的子模型建模工具建立所述低溫貯箱材料導(dǎo)熱計算模型，并將該低溫貯箱材料導(dǎo)熱計算模型應(yīng)用至所述低溫貯箱仿真模型之中；

（6）根據(jù)運(yùn)載火箭低溫貯箱的真實(shí)工況，在步驟（5）中更新后的低溫貯箱仿真模型中設(shè)置低溫貯箱的結(jié)構(gòu)參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，同時結(jié)合在所述低溫貯箱真實(shí)工況中低溫貯箱的材料參數(shù)和介質(zhì)物性參數(shù)，在系統(tǒng)仿真軟件中進(jìn)行所述低溫貯箱的換熱過程仿真。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)載火箭低溫貯箱換熱過程仿真方法，其特征在于：所述步驟（2）中建立所述貯箱氣枕壓力、溫度計算數(shù)學(xué)模型具體為：

V0·(∂ρ0∂P0)T0V0·(∂ρ0∂T0)P0m0·(∂h0∂P0)T0-V0m0·(∂h0∂T0)P0·dP0dtdT0dt=Σdmidt-ρ0·dV0dtΣdmidt·hi+Q′]]>

式中，t為時間，P₀為貯箱氣枕壓力，T₀為貯箱氣枕溫度，V₀為貯箱氣枕容積，m₀為貯箱內(nèi)氣體質(zhì)量，h₀為貯箱氣體比焓，ρ₀為貯箱氣體密度，m_i為通過i入口進(jìn)入貯箱氣枕的增壓氣體質(zhì)量，h_i為通過i入口進(jìn)入貯箱氣枕的增壓氣體比焓，Q′為增壓氣體與貯箱壁面之間的換熱熱流。