[發明專利]一種同壓力源多路并聯推進劑流量精確控制裝置及方法

有效

• 申請號: 202010801422.4
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN111997784B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 王朝;唐斌運;高強;張志濤;向民;羅帥帥;徐鴻鵬;李濤;朱小剛;楊戰偉
• 申請（專利權）人: 西安航天動力試驗技術研究所
• 主分類號: F02K9/56
• 分類號: F02K9/56;F02K9/96
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 董娜

1.一種同壓力源多路并聯推進劑流量精確控制裝置，其特征在于：包括推進劑供應容器、主管道(1)、主推進劑供應組件以及N個輔推進劑供應組件，N為大于等于1的整數；所述主推進劑供應組件和N個輔推進劑供應組件并聯；

所述主管道(1)的進口端接推進劑供應容器，主管道(1)上沿輸送方向依次設置有開關閥(11)和主管道出口壓力測量件(12)；

所述主推進劑供應組件包括第一管道(21)和設置在第一管道(21)上的第一汽蝕管(22)，第一管道(21)的進口端接主管道(1)的出口端，第一管道(21)的出口端接發動機(5)的主推進劑入口(51)；主推進劑入口(51)的壓力大于發動機(5)其余輔推進劑入口的壓力；

所述輔推進劑供應組件包括輔支路管道及沿輔支路管道輸送方向依次設置在輔支路管道上的節流孔板和輔支路汽蝕管，輔支路管道的進口端接主管道(1)的出口端，輔支路管道的出口端接相對應的發動機(5)輔推進劑入口；

所述第一汽蝕管(22)的流通面積A₁、輔支路汽蝕管的流通面積A_x、節流孔板的流通面積A_xk分別滿足以下條件：

式中，x＝2,3……(N+1)；

Q₁為第一管道(21)流量設定值；

Q_x為輔支路管道流量設定值；

C為第一汽蝕管(22)和輔支路汽蝕管的流量系數；

C₁為節流孔板的流量系數；

ρ為推進劑密度；

P_i1為第一汽蝕管(22)的入口壓力，P_i1＝1.25～1.39P_e1；P_e1≈P1，P1為發動機(5)的主推進劑入口(51)壓力；P_e1為第一汽蝕管(22)的出口壓力；

P_ix為輔支路汽蝕管的入口壓力，P_ix＝1.25～1.39P_ex；P_ex≈Px，Px為發動機(5)輔推進劑入口壓力；Pex為輔支路汽蝕管的出口壓力；

Pi為主管道(1)出口壓力，Pi≈P_i1。

2.根據權利要求1所述同壓力源多路并聯推進劑流量精確控制裝置，其特征在于：所述主管道(1)上還設有主管道出口溫度測量件(13)。

3.根據權利要求2所述同壓力源多路并聯推進劑流量精確控制裝置，其特征在于：所述第一管道(21)和輔支路管道的出口側均設有出口壓力測量件。

4.根據權利要求3所述同壓力源多路并聯推進劑流量精確控制裝置，其特征在于：所述第一管道(21)和輔支路管道的出口側均設有出口溫度測量件。

5.一種同壓力源多路并聯推進劑流量精確控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據發動機(5)所有推進劑入口的壓力大小，選擇壓力最大的入口作為發動機的主推進劑入口(51)，其余為輔推進劑入口；

2)設置第一汽蝕管(22)及輔支路汽蝕管，滿足以下條件：

P1Px，其中，P1為主推進劑入口(51)的壓力，x＝2,3……(N+1)，Px為輔推進劑入口的壓力；

P_e1≈P1，P_ex≈Px，其中，P_e1為第一汽蝕管(22)的出口壓力，x＝2,3……(N+1)，P_ex為輔支路汽蝕管的出口壓力；

第一汽蝕管(22)的流通面積A₁和輔支路汽蝕管的流通面積A_x分別滿足以下條件：

式中：x＝2,3……(N+1)；

Q₁為第一管道(21)流量設定值；

Q_x為輔支路管道流量設定值；

C為第一汽蝕管(22)和輔支路汽蝕管的流量系數；

ρ為推進劑密度；

P_i1為第一汽蝕管(22)的入口壓力，P_i1＝1.25～1.39P_e1；

P_ix為輔支路汽蝕管的入口壓力，P_ix＝1.25～1.39P_ex；

3)設置節流孔板，節流孔板的流通面積A_xk滿足以下條件：

式中：C₁為節流孔板的流量系數；

Pi為主管道(1)出口壓力，Pi≈P_i1；

4)主管道(1)通過控制開關閥(11)的動作，實現向發動機(5)各推進劑入口供應推進劑。