免费论文：真空羽流效力试验体例要害本领及羽流气能源试验接洽

航天器姿轨控推力器惹起的真空羽流气能源题目越来越遭到工程部分的关心，发展羽流气能源试验接洽是航天器在轨真实处事的保护。其余，跟着羽流机理接洽的连接深刻，一批羽流数值仿真软硬件连接老练，须要洪量的试验数据举行模子校验和代码矫正。发展羽流气能源试验接洽离不开大地模仿试验体例，而大地模仿试验体例的要害是建立巨型的羽流真空舱和内置式深冷泵抽气本领，前者为试验供给模仿天外情况的场合，后者用来供给试验所需的高真空情况和保护试验时的动静真空度。正文在古人接洽的普通上，依靠北京航空航天大学的中俄罗斯航空公司天协作名目—真空羽流效力试验体例，贯串空间站羽流效力试验接洽的工程工作需要，发展了10N推力器羽流撞击枯燥气能源试验接洽。对准试验所需的硬件前提安排了羽流试验平台，试验平台囊括工质供给体例、10N钟型推力器和缓能源丈量安装。试验水宽厚尝试本领都到达了国际进步程度。安排了内直径5.2m、长12.6m的真空舱，该舱为华夏首个特意用来羽流试验接洽的摆设，和美国Ф5m×9m的CHAFF-4真空舱和欧洲Ф6m×8m的IV10真空舱并名列暂时接洽羽流效力题目的进步摆设。该舱沿用了大跨度的巩固圈计划，便于在真空舱上有理安置各类丈量接口、试验工质出入口和深冷泵冷却介质出入口的开孔。舱上直径5.2m的法兰沿用了内插式焊接构造，大大俭朴了舱体资料和本钱。初次提出并安排了一种别致的单轴双销搭钮式大门组织，胜利地处置了大尺寸搭钮式大门的变形和密封题目，保护了大门和舱体法兰的完备贴合。对所安排的真空舱和单轴双销搭钮式大门组织举行有限元领会表白安排满意诉求，摆设屡次真实运转也考证了安排计划的真实性，有限元仿真截止的有理性。鉴于全舱布泵观念安排了直径4.2m、长10m的内置式液氦深冷泵，在液氦深冷泵和真空舱壁之间安排了直径4.6m的液氮冷板。因为深冷泵的抽气速度与深冷泵冷板的表面积相关，表面积越大，抽气本领越强。为了在有限的空间减少液氦冷板的表面积，同声也为了贬低骨子维持构造等隶属安装对冷却介质的耗费量，初次提出了一种液氮冷板和液氦冷板一格式的构造计划。在此普通上安排了羽流吸附泵，即在液氦深冷泵里面安排了三层套筒形的液氦冷板阵列，使得液氦冷板表面积由150m2减少到215m2。对抽速体味公式和沿用径直模仿蒙特卡洛本领DSMC（Direct Simulation Monte Carlo）的数值仿真截止举行了比拟。初次沿用给定冷量的本领对所安排的内置式液氦深冷泵举行了预冷进程领会，计划截止对摆设运转和冷却介质贮存供给了参考。为发展10N推力器羽流撞击枯燥的气能源试验，安排了所需的工质供给体例、10N推力器和缓能源丈量安装。沿用缓冲罐的道理保证工质供给体例的压强振动小于0.6%，鉴于皮托管测压和高精度的微差压变送器安排了气能源丈量安装。为了更逼近工程本质，沿用如实钟型10N推力器胜利地发展了羽流撞击枯燥气能源试验，赢得了三种枯燥安置场所下枯燥外表的压强散布。对淡薄气体能源学的基础表面举行了归结归纳，沿用NS方程和DSMC啮合的求解本领，计划了10N钟型推力器的内流场参数，并以喷管出口平面包车型的士内流场计划截止为输出前提，沿用DSMC本领对10N推力器羽流撞击枯燥模子的气能源效力举行了仿真，试验截止与沿用北京航空航天大学PWS软硬件仿真的截止符合很好。

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