针对火箭发动机地面试验中低温液氧贮箱的预增压和增压过程建立了气相空间的传热、传质数学模型。运用实际气体的状态方程、连续性方程、能量守恒方程以及推进剂与气相空间的传热、传质方程等组成了关于气相空间参数的微分方程组,并运用四阶Runge-Kutta算法对其进行求解。获得了气相空间的压力、温度、增压气体流量、液氧挥发速率以及贮箱壁温等参数的变化规律。结果表明,在发动

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20 0 7年第 6 总第 10 6

低温工程 CRYOGENI CS

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期期

低温推进剂贮箱增压过程的传热传质数学模拟 王赞社顾兆林冯诗愚 邱剑 (安交通大学能源与动力工程学院西安西 (安交通大学人居环境与建筑工程学院西西安 7 04 ) 10 9 7 04 ) 10 9

摘要：对火箭发动机地面试验中低温液氧贮箱的预增压和增压过程建立了气相空间的传热、针 传质数学模型。运用实际气体的状态方程、续性方程、连能量守恒方程以及推进荆与气相空间的传

热、传质方程等组成了关于气相空间参数的微分方程组，并运用四阶 R n eK t u g- u a算法对其进行求解。 t 获得了气相空间的压力、温度、增压气体流量、液氧挥发速率以及贮箱壁温等参数的变化规律。结果表明，在发动机启动前的预增压过程中，气相空间的温度和压力急剧增加，氧的挥发速率也增加很液 快；动机启动后的保持增压阶段，于气相空间的体积不断发生变化，相空间参数的变化趋于平发由气

缓，液氧表面向气相空间的传质速率也趋于稳定。 关键词：贮箱增压传热传质数学模型中图分类号：B 1, B 5 . T 6 T 6 7 9 1文献标识码： A文章编号：0 0 1 (0 7 0 -0 80 10￣5 6 2 0 )60 2 - 4

S m u a i n o e tt a s e n a s t a s e n i l to f h a r n f r a d m s r n f r i

c y g n c p o el n a k p e s rz t n p o e s r o e i r p l tt n r su ia i r c s a o W agZ nh G h o n F n hy Q uJ n n a se uZ al e gS i i u i i a ( S h o o o e a dE g e r g X’ n J oo gUnvri, i a 1 0 9, h a c o l f w r n n i e n, i a i t i s y X’ n7 0 4 C i ) P n i a n e t n

( S h o o m n st e n n i l n ie r g X’ n7 0 4, hn ) col f Hu a e l t me t d C v gn e n,

i a 1 0 9 C i a iE i a

Absr c: e m o e fp e p e s rz to r c s a d p e s rz to o e s f cy g nc r p la t t a t Th d lo r - r s u iain p o e s n r s u iain prc s o r o e i p o eln t n n t e r c e n i e g o d e p rme t sb l;t s r n f rmo e n e tta se d la a k i h o k te gn run x e i n s wa ui t he ma sta se d la d h a r n frmo e

moggsospo o i n ro ei oye e r etdi re t oti tevr t nlw bu e n aeu rp￣o a dcygnc x gnw r po c odr o b n h ai i s ot h n e j e n a ao a a t paa tr,s c spr su e a d t mp rt e i h a e u r p rin,g sfu fp e s rz to to e r mee s u h a e s r n e e aur n t e g s o s p o o t o a x o r s u iai n ni g n l r a d o y e u fv ltlz t n,v s e e p r t r n O o n x g n f x o o aiia i l o e s ltm e au e a d S n. Difr n ile u to r u s c mp ie f fe e ta q ain go p i o rs d o a t a a t t q ain, c n i u t q ai n, c n e s to fe e g q ain, ma s a e tta se - cu lg s sa e e u to o tn i e u to y o v r ain o n ry e u to s nd h a r n fr e q a in . Th fe e ta q ain g o sc lu a e y t e me n ffurse ut s o e di r n ile u to r up wa a c l td b h a so o tp Run e Ku t eh d As g - ta M t o . a r s l o o p tto e u t fc m u ain,p e s r nd tmpea u e o a e u o o to h n e e p su u l n t e pr - r s u e a

e r t r fg s o s prp rin c a g d tm e t o sy i h e p e s rz to rc s eo e e i e sa ta d t e r t flq i x g n v ltl a in i c e s d r p d y,o . r s u iain p o e s b f r ngn tr n h a e o i u d o y e o aii t n r a e a i l to z o Ho v rp r m ee s v re is e d o sa lz to n t e we e a a tr a ite tn t tbi ain i h mo e t o x e i n s r surz t n, n a s i m n f e p rme t p e s ia i o a d m s ta se n s ra e o i ud o y e e dst tbi z to to r n f ro u fc flq i x g n tn o sa l ain,o . i K e r:t n r surz t n;h a r n fr y wo ds a k p e s ia i o e tta se;m a sta se;m ah maia d l s r n f r t e tc lmo e

收稿日期：0 70 -7修订日期：0 7 1 - 20 - 2; 9 2 0—12 6

作者简介：赞社，,6岁，士研究生。王男 3博