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| 編輯推薦： |
本书是一本不可多得的液氧煤油增压输送系统，对低温预冷、动力总装、阀门设计、POGO抑制等相关技术进行了深入研究，形成了一套相对完整的液氧煤油增压输送系统设计理论体系、关键技术和主要产品等的系统论述。
本书可作为从事运载火箭增压输送系统设计工作的工程技术人员和研究人员的参考书，也可作为相关专业研究生和本科生的教材。
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| 內容簡介： |
本书系统而详尽地描述了运载火箭液氧煤油增压输送系统，结合新一代运载火箭研制的工程实践，介绍了相关工程实现方案。主要内容包括增压输送系统设计和仿真分析、液氧煤油发动机预冷、动力系统总装、低温推进剂纵向耦合振动(POGO)、低温阀门及系统可靠性设计等。根据新一代液氧煤油火箭增压输送系统的特点，给出了系统的增压计算和仿真模型，对低温预冷、动力总装、阀门设计、POGO抑制等相关技术进行了深入研究，形成了一套相对完整的液氧煤油增压输送系统设计理论体系、关键技术和主要产品等的系统论述。
本书可作为从事运载火箭增压输送系统设计工作的工程技术人员和研究人员的参考书，也可作为相关专业研究生和本科生的教材。
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| 關於作者： |
|
张卫东同志现任我国新一代长征六号运载火箭总设计师、总指挥，长期从事运载火箭研制和科研管理工作，主要完成了液氧煤油增压输送系统研究，解决了液氧箱自生增压、液氧煤油发动机预冷和POGO抑制等重大关键技术，达到国际领先水平。曾获得国家科技进步二等奖1项、国防科技进步一等奖1项、国务院政府津贴等，入选百千人才工程。
|
| 目錄：
|
第1章绪论 1
1.1引言
1
1.2增压输送系统
1
1.3增压系统概述
3
1.
3.1自生增压系统 5
1.
3.2惰性气体增压系统 6
1.
3.3预增压系统 8
1.4输送系统概述
8
1.4.1输送系统
9
1.
4.2防漩防塌装置 10
1.
5增压输送系统试验 11
1.
6液氧煤油火箭增压输送系统 12
1.
6.1液氧煤油发动机概述 12
1.
6.2液氧煤油火箭增压输送系统设计 14
1.
6.3发动机预冷系统 16
1.
6.4低温推进剂加注 16
第2章液氧自生增压系统 19
2.1引言
19
2.
2自生增压方案概述 19
2.
2.1国外火箭液氧自生增压方案 19
2.
2.2国内液氧煤油高压补燃发动机增压方案 21
2.
3自生增压系统组成 21
2.
4自生增压系统设计 22
2.4.1系统设计
22
2.
4.2氧系统自生增压模型 24
2.
5液氧自生增压系统试验 34
2.
5.1氧系统冷流试验 35
2.
5.2动力系统热试车 36
第3章氦气增压系统 38
3.1引言
38
3.2氦气增压
38
3.
2.1常温氦增压方案 38
3.
2.2冷氦增压方案 39
3.
2.3超临界氦增压方案 42
3.
3氦气增压系统设计 45
3.3.1
“开式 ”氦气增压系统 45
3.3.2
“闭式 ”氦气增压系统 46
3.
3.3预增压系统及补压系统设计 48
3.4氦气增压计算
48
3.
4.1气瓶放气过程计算 48
3.
4.2增压气路计算 50
3.
4.3输送管流阻计算 54
3.
4.4发动机入口压力计算 54
3.
4.5贮箱增压计算 54
3.4.6算例
56
3.
5氦气增压系统试验与全系统冷流试验 57
3.
5.1氦气增压系统试验 57
3.
5.2全系统冷流试验 57
第4章液氧煤油发动机预冷系统 59
4.
1发动机预冷系统概述 59
4.2间歇泉现象
60
4.
2.1间歇泉现象机理分析 60
4.
2.2解决间歇泉问题的措施 68
4.
3发动机预冷方案国内外发展概况 73
4.
3.1排放预冷方案 73
4.
3.2自然循环预冷方案 75
4.
3.3强制循环预冷方案 77
4.
3.4组合式预冷方案 78
4.
4预冷系统仿真分析 79
4.
4.1物理模型概述 79
4.4.2基本方程
79
4.
4.3两相流动流型判别 83
4.
4.4沸腾传热特征点的判别 85
4.
4.5相间摩擦模型 87
4.4.6空泡份额
88
4.
5预冷系统设计原则 91
4.
5.1预冷方案的确定 91
4.
5.2预冷系统布局设计 92
4.
5.3回流管参数设计 93
4.
5.4氦气引射系统设计 94
4.
5.5强排时间的选择 94
4.6预冷案例分析
94
4.
6.1地面循环预冷 空中引射循环 95
4.
6.2地面循环预冷 空中排放预冷 99
第5章增压输送系统总装设计 103
5.
1增压输送系统总装布局 103
5.
1.1管路系统布局 103
5.
1.2阀门附件布局 105
5.
2增压输送系统安装 105
5.2.1管路安装
105
5.
2.2阀门附件安装 107
5.
3增压输送系统管路设计 108
5.
3.1导管材料选用 108
5.
3.2导管焊接要求 110
5.
3.3小直径导管设计 110
5.
3.4大直径导管设计 111
5.
3.5导管强度校核与计算 114
5.
3.6导管强度试验 118
5.4密封结构设计
119
5.
4.1泄漏与密封 119
5.
4.2影响密封的因素 120
5.
4.3密封形式及选择 120
5.
4.4法兰连接密封设计 125
5.
4.5螺纹连接密封结构设计 130
5.
4.6低温密封设计和使用准则 131
5.
4.7密封结构安装要求 131
5.
4.8密封结构检漏 132
5.
4.9密封结构试验 132
5.5补偿器设计
134
5.5.1补偿器简介 134
5.
5.2补偿器设计标准 135
5.
5.3补偿器的结构设计 136
5.
5.4补偿器强度校核 139
5.
5.5补偿器试验 141
5.
5.6补偿器制造技术 143
5.6紧固件选用
143
5.
6.1紧固件选用一般要求 144
5.
6.2典型紧固件选用 144
5.
6.3低温下紧固件选用要求 145
5.7绝热设计
146
5.8防热设计
146
5.
9低温氧系统安全性 147
5.
9.1脱脂一般要求 147
5.
9.2管路及阀门附件脱脂要求 148
第6章增压输送系统仿真分析 149
6.
1贮箱三维仿真分析 149
6.
1.1液氧贮箱物理模型 149
6.
1.2液氧贮箱数学模型 150
6.1.3典型算例
152
6.
2全系统仿真分析 154
6.2.1模块化建模 155
6.
2.2全系统建模及分析 160 第7章低温推进剂 POGO抑制设计 164
7.1
POGO的起源 164
7.2
POGO振动原理及抑制方法 164
7.2.1
POGO振动原理 164
7.2.2
POGO抑制方法 165
7.3
POGO抑制设计一般方法 167
7.3.1数学模型
167
7.
3.2频率窗口曲线 171
7.
3.3稳定性分析 171
7.
3.4蓄压器参数设计 177
7.3.5
POGO试验 178
7.4低温推进剂
POGO抑制特点 182
7.4.1数学模型
183
7.
4.2低温蓄压器设计 186
7.4.3低温
POGO试验 189
第8章阀门设计、分析与试验 192
8.
1阀门基本设计原则 192
8.
1.1密封性和漏率要求 193
8.
1.2压降和流通能力 193
8.
1.3环境和工作条件的适应性 194
8.1.4响应时间
195
8.
1.5工作寿命和贮存期限 195
8.
1.6工作可靠性 195
8.
1.7维护使用性能 196
8.
1.8尺寸、质量和成本 196
8.
2阀门产品典型结构设计 196
8.2.1加注阀
197
8.
2.2液氧排气阀 199
8.2.3安全阀
200
8.
2.4气瓶充气阀 201
8.2.5电磁阀
202
8.2.6电爆阀
203
8.2.7减压阀
204
8.
2.8压力信号器 206
8.
2.9破裂膜片阀 208
8.
2.10其他阀门及附件 208
8.
3阀门产品仿真分析 211
8.
3.1动态特性分析 211
8.
3.2内部流场分析 214
8.
3.3结构强度有限元分析 216
8.
3.4弹性元件有限元分析 218
8.
3.5冲击载荷有限元分析 219
8.
3.6电磁铁仿真设计与分析 222
8.
4阀门产品试验技术 225
8.4.1概述
225
8.4.2试验项目
227
8.
4.3阀门产品试验与要求 227
第9章增压输送系统可靠性设计 239
9.1可靠性设计
239
9.2可靠性分析
239
9.
2.1故障模式和影响分析 240
9.
2.2故障树分析 240
9.3可靠性预计
241
9.
3.1可靠性预计方法 241
9.
3.2阀门产品可靠性预计示例 242
9.4可靠性试验
244
9.5可靠性评估
244
9.
5.1单机级产品可靠性评估 244
9.
5.2阀门单机可靠性评估示例 247
9.
5.3系统级可靠性综合评估方法 249
参考文献 252
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