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中南大学学报(自然科学版)

Journal of Central South University

第47卷    第7期    总第263期    2016年7月

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文章编号:1672-7207(2016)07-2507-06
输送管内低温流体滞止状态热力参数数值仿真
陈虹1,刘超2,舒畅2,常华伟2,舒水明2

(1. 总装备部工程设计研究总院 航天低温推进剂技术国家重点实验室,北京,100028;
2. 华中科技大学 能源与动力工程学院,湖北 武汉,430074
)

摘 要: 研究输送管路中截止阀附近低温流体滞止状态的热力参数变化规律,利用有限容积法建立输送管中低温流体的流动过程及滞止状态的数学模型,对管路几何结构和各种漏热量对于低温流体滞止状态热物性的影响进行仿真计算,分析截止阀前低温流体温度升高的主要原因。研究结果表明:减小管路长度,适当增大管壁漏热量,以及减小阀门漏热量可有效降低阀门前低温流体滞止状态的温度升高幅度,为火箭燃料加注系统的改进及新系统的设计提供了一定的参考。

 

关键词: 滞止参数;低温流体;输送管路;数值模拟

Numerical simulation of thermodynamic parameters of cryogenic fluid in stagnation state within conveying pipeline
CHEN Hong1, LIU Chao2, SHU Chang2, CHANG Huawei2, SHU Shuiming2

1. State Key Laboratory of Technologies in Space Cryogenic Propellants, Center for Engineering Design and Research under the Headquarters of General Equipment, Beijing 100028,China;
2. School of Energy and Power Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China

Abstract:The thermodynamic parameters variation in the stagnation state of the cryogenic fluid near the globe valve in the delivery pipelines was investigated. A mathematical model of the flow process of conveying pipelines was presented using the finite volume method. The influences of the pipelines geometry and the heat leakage on the cryogenic fluid in the state of stagnation were analyzed, and the dominant reasons of the temperature rise before the globe valve were investigated. The results show that the temperature rise can be reduced by decreasing the pipeline length, the value heat leakage, and increasing the pipe wall heat leakage properly. This work can be applied as a design reference for improvement of the rocket fuel filling system and other new systems.

 

Key words: stagnation parameter; cryogenic fluid; conveying pipeline; numerical simulation

中南大学学报(自然科学版)
  ISSN 1672-7207
CN 43-1426/N
ZDXZAC
中南大学学报(英文版)
  ISSN 2095-2899
CN 43-1516/TB
JCSTFT
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