The invention discloses a method for controlling the liquid oxygen flow in a liquid oxygen tank under weightlessness / microgravity by a magnetic field, which is characterized by comprising a valve, a fuel nozzle, a fuel storage tank, a metal foam net, and a magnet; in the weightless or slightly heavy environment, the gas-liquid interface of the storage tank will cover the spray pipe nozzle and cause Liquid Oxygen to flow out along the nozzle. To enter the engine, thereby endangering the safety of the engine. Through the external magnetic field and ferromagnetic metal foam net, the magnetized metal foam net produces gradient magnetic field in the surrounding space, thereby using the Kelvin force to adsorb the liquid oxygen around the metal foam net, thereby avoiding the liquid oxygen covering the nozzle and improving the safety of fuel supply. The invention has simple structure, unique method and remarkable effect.
【技术实现步骤摘要】
一种通过磁场控制失重/微重力下液氧储罐内液氧流动的方法
本专利技术涉及磁场领域,具体是一种通过磁场控制失重/微重力下液氧储罐内液氧流动的方法。
技术介绍
在航空航天工程中,液氧是必不可少的液体燃料用来做航天器推进剂。航天器在轨飞行中通常处于微重、失重状态,在此环境中液氧燃料在燃料系统内流动和存储对于燃料系统的安全至关重要,所以相关研究是航天工程中的重要课题之一。飞行器携带的氧燃料通常以液态储存在具有绝热特性的罐体内,罐体一端开口,具体如图1所示。在液氧饱和蒸汽压的作用下,罐体内呈气液共存状态。正常工况下,阀门打开后,氧以气体的形式经管嘴流出,进入发动机进行燃烧做功。在重力环境中,储罐内气液有明显的分界,液相处于罐体底部,远离管嘴位置,可以保证气态氧的顺利喷出。但飞行器在轨飞行中,储罐处于失重或微重环境中,气液界面会覆盖管嘴,形式如图2所示,一旦氧以液态或气液混合态喷出进入发动机,会直接危害到发动机运行安全。所以,通常需要在出口处采用气液分离手段或在罐体内设置其他流动控制装置防止储罐内液氧直接喷出。本专利技术在于采用一种通过磁场控制失重/微重力下液氧储罐内液氧流动的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是创新性的利用磁场对顺磁物质的作用,提供一种通过磁场控制失重/微重力下液氧储罐内液氧流动的方法。为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的,一种通过磁场控制失重/微重力下燃料储罐内液氧流动的方法,其特征在于:采用外部磁场控制液氧流动。所述方法包括阀门、燃料喷管、燃料储罐、金属泡沫网和磁体。所述燃料储罐为内中空的壳体结构。所述燃料储罐的外壁上设有一个开孔,用于连接 ...
【技术保护点】
1.一种通过磁场控制失重/微重力下燃料储罐内液氧流动的方法,其特征在于:采用外部磁场控制液氧流动;所述方法包括阀门(1)、燃料喷管(2)、燃料储罐(3)、金属泡沫网(4)和磁体(5);所述燃料储罐(3)为内中空的壳体结构;所述燃料储罐(3)的外壁上设有一个开孔,用于连接燃料喷管(2);所述燃料储罐(3)的中空腔内安装有金属泡沫网(4);所述金属泡沫网(4)的整体结构呈层状;所述金属泡沫网(4)的层状周边与燃料储罐(3)的中空腔内壁相连;所述金属泡沫网(4)的层状结构将燃料储罐(3)填充或部分填充,填充区域远离燃料喷管(2);所述金属泡沫网(4)为铁磁性材料;所述燃料喷管(2)一端与燃料储罐(3)连通,另一端安装有阀门(1);所述燃料喷管(2)与燃料储罐(3)相连的一端的外径与燃料储罐(3)的开孔直径相契合;所述阀门(1)位于燃料储罐(3)的外部;当阀门(1)关闭时,所述燃料喷管(2)和燃料储罐(3)构成的整体呈密闭状;所述燃料储罐(3)的外壁上安装有磁体(5);所述磁体(5)与燃料储罐(3)之间的装配方式包括若干种;所述磁体(5)的形状随装配方式的变化而变化;所述磁体(5)与燃料储罐( ...
【技术特征摘要】
1.一种通过磁场控制失重/微重力下燃料储罐内液氧流动的方法,其特征在于:采用外部磁场控制液氧流动;所述方法包括阀门(1)、燃料喷管(2)、燃料储罐(3)、金属泡沫网(4)和磁体(5);所述燃料储罐(3)为内中空的壳体结构;所述燃料储罐(3)的外壁上设有一个开孔,用于连接燃料喷管(2);所述燃料储罐(3)的中空腔内安装有金属泡沫网(4);所述金属泡沫网(4)的整体结构呈层状;所述金属泡沫网(4)的层状周边与燃料储罐(3)的中空腔内壁相连;所述金属泡沫网(4)的层状结构将燃料储罐(3)填充或部分填充,填充区域远离燃料喷管(2);所述金属泡沫网(4)为铁磁性材料;所述燃料喷管(2)一端与燃料储罐(3)连通,另一端安装有阀门(1);所述燃料喷管(2)与燃料储罐(3)相连的一端的外径与燃料储罐(3)的开孔直径相契合;所述阀门(1)位于燃料储罐(3)的外部;当阀门(1)关闭时,所述燃料喷管(2)和燃料储罐(3)构成的整体呈密闭状;所述燃料储罐(3)的外壁上安装有磁体(5);所述磁体(5)与燃料储罐(3)之间的装配方式包括若干种;所述磁体(5)的形状随装配方式的变化而变化;所述磁体(5)与燃料储罐(3)之间的装配方式包括环绕式;所述环绕...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘宏波,钟定菡,徐浩天,胡倩,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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