满足共底零蒸发储存要求的液氧/液甲烷地面测试系统技术方案

一种满足共底零蒸发储存要求的液氧/液甲烷地面测试系统，包括：外筒壁、吊挂于其内部的大面积冷屏、液氮腔、设置于外筒壁外的热水腔、吊挂于大面积冷屏内的液甲烷腔和液氧腔，液甲烷腔与液氧腔共同组成液氧/液甲烷共底贮箱。本发明专利技术通过改变液氧/液甲烷腔之间共底夹层材料，测量不同材料对液氧/液甲烷推进剂储存状态的影响；通过控制开闭氧气/甲烷排气阀破坏零蒸发储存过程中的液氧/液甲烷状态平衡，测量平衡恢复过程中的液氧/液甲烷状态变化；利用液氮对氧气/甲烷气进行就地液化获取液氧与液甲烷，省去有危险的液氧/液甲烷购买和运输，提高试验测试过程中的安全性；根据低温流体稳态蒸发法计量制冷机关闭时通过制冷系统与多层绝热材料进入储罐的热流密度。通过控制系统中的热边界温度模拟屏以及真空控制阀，本发明专利技术可在不同热边界温度、不同真空度环境下对液氧/液甲烷推进剂共底零蒸发贮存状态进行测试。试。试。

【技术实现步骤摘要】
满足共底零蒸发储存要求的液氧/液甲烷地面测试系统


[0001]本专利技术涉及的是一种航天燃料领域的技术，具体是一种满足共底零蒸发储存要求的液氧/液甲烷地面测试系统。

技术介绍

[0002]随着深空探测航天技术的不断发展，低温推进剂要适应未来空间在轨数月甚至数年的长时间贮存任务需求。由于低温推进剂饱和温度极低且气化潜热较小，贮存过程中易受热蒸发，难于长期贮存。
[0003]采用空间低温制冷机，通过消耗一定的外部输入电能，对贮箱内的推进剂进行制冷降温，实现低温推进剂的零蒸发是解决上述问题的理想方案。此外，目前在轨贮存的研究主要是关于单种推进剂的独立贮箱，而实际上推进剂总是由燃料和氧化剂成对使用。关于成对低温推进剂的共底零蒸发储存的实验数据十分匮乏，如液氢/液氧、液氧/液甲烷。在实际应用之前，还需进行大量的性能测试以及优化研究。因此，迫切需要能在地面完整准确地测试低温推进剂组合共底零蒸发储存性能的系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种满足共底零蒸发储存要求的液氧/液甲烷地面测试系统，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种满足零蒸发储存要求的液氧/液甲烷地面测试系统，其特征在于，包括：外筒壁、吊挂于其内部的大面积冷屏、液氮腔、设置于外筒壁外的热水腔、吊挂于大面积冷屏内的液甲烷腔和液氧腔，其中：液氮腔、热水腔分别与液甲烷腔和液氧腔相连，液甲烷腔和液氧腔分别与外部甲烷源和氧气源相连，液甲烷腔与液氧腔共同组成液氧/液甲烷共底贮箱。2.根据权利要求1所述的满足零蒸发储存要求的液氧/液甲烷地面测试系统，其特征是，所述的大面积冷屏直径大于液氧腔与液甲烷腔直径，且嵌套包围在液氧/液甲烷共底贮箱外侧，形状与其相同，两者中心重合。3.根据权利要求1或2所述的满足零蒸发储存要求的液氧/液甲烷地面测试系统，其特征是，所述的大面积冷屏与液甲烷腔和液氧腔之间、大面积冷屏与热边界温度模拟屏之间设有多层绝热材料。4.根据权利要求3所述的满足零蒸发储存要求的液氧/液甲烷地面测试系统，其特征是，所述的多层绝热材料采用等密度真空多层、变密度真空多层或聚氨酯泡沫中的一种或多种不同组合；大面积冷屏在绝热材料中位置的改变通过调整大面积冷屏内、外侧绝热材料的多少来实现。5.根据权利要求1所述的满足零蒸发储存要求的液氧/液甲烷地面测试系统，其特征是，所述的液甲烷腔、液氧腔、大面积冷屏均通过端盖法兰吊挂于外筒壁内，通过端盖法兰与外筒壁一同构成封闭的真空腔。6.根据权利要求5所述的满足零蒸发储存要求的液氧/液甲烷地面测试系统，其特征是，所述的法兰端盖上设有三个质量流量计、抽真空口和两个压力传感器，其中：两个压力传感器分别设置于氧气排气口和甲烷排气口，用于检测实验测试过程中液氧腔内部压力以及液甲烷腔内部压力；三个质量流量计分别用于测量实验过程中对氧气、甲烷进行排气时的排气流量以及氦气循环流量。7.根据权利要求6所述的满足零蒸发储存要求的液氧/液甲烷地面测试系统，其特征是，所述的抽真空口上依次设...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永华，胡聪，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：