一种微小流量两相氢流量控制与测量系统及方法技术方案

一种微小流量两相氢流量控制与测量系统及方法，系统包括泄出阀、流量控制阀、音速喷嘴、换热管、出口汇总管；在发动机端的氢预冷排放口设置泄出阀，泄出阀入口为流量控制及测量系统的入口；换热管的一端连接泄出阀，另一端连接多个支路，每个支路依次接入流量控制阀及音速喷嘴，每个分支路由音速喷嘴节流控制流量，通过选择不同的流量控制阀开关组合控制总流量；在多个支路的音速喷嘴后汇总连接出口汇总管并引至高空排放。总流量根据流量控制阀开关状态和各个音速喷嘴入口压力、温度及出口压力计算流量得到。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微小流量两相氢流量控制与测量系统及方法，属于液体火箭发动机。

技术介绍

1、氢氧火箭发动机起动前需要使用液氢对氢泵等结构进行预冷，避免起动前出现汽蚀等现象。目前常用的氢系统预冷方法为排放预冷，通过在氢泵后管路上设置氢泄出阀进行排放。为了降低氢预冷消耗量，必须对排放流量进行控制，常用的方法为在氢泄出阀入口或出口加装节流孔板或音速喷嘴(统称节流喷嘴)。但节流喷嘴方案存在一个问题：预冷初期排放的是接近常温的氢气，随着预冷进行温度降低，逐渐变为低温氢气、两相混合氢和液氢。这种两相状态变化导致预冷排放流量无法准确控制和测量。为了进一步减小氢预冷消耗量，需要采用10g/s量级的微小流量排放预冷，若按初始气氢状态设计节流喷嘴，随着温度降低预冷流量逐渐增大，至液氢状态排放流量将达到273g/s；若按液氢状态设计节流喷嘴，初始气氢排放流量仅有0.366g/s，将导致长时间难以达到预冷好条件，考虑系统漏热等因素甚至根本达不到预冷效果。

技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，实现了对本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微小流量两相氢流量控制与测量系统，其特征在于，包括泄出阀、流量控制阀、音速喷嘴、换热管、出口汇总管；

2.根据权利要求1所述的微小流量两相氢流量控制与测量系统，其特征在于，换热管使排放的低温氢与空气换热。

3.根据权利要求1所述的微小流量两相氢流量控制与测量系统，其特征在于，换热管下游分为n个支路，每个支路流量按1～2(n-1)倍基础流量设计。

4.根据权利要求1所述的微小流量两相氢流量控制与测量系统，其特征在于，总流量根据流量控制阀开关状态和各个音速喷嘴入口压力、温度及出口压力计算流量得到。

5.根据权利要求1所述的微小流量两相氢...

【技术特征摘要】

1.一种微小流量两相氢流量控制与测量系统，其特征在于，包括泄出阀、流量控制阀、音速喷嘴、换热管、出口汇总管；

2.根据权利要求1所述的微小流量两相氢流量控制与测量系统，其特征在于，换热管使排放的低温氢与空气换热。

3.根据权利要求1所述的微小流量两相氢流量控制与测量系统，其特征在于，换热管下游分为n个支路，每个支路流量按1～2(n-1)倍基础流量设计。

4.根据权利要求1所述的微小流量两相氢流量控制与测量系统，其特征在于，总流量根据流量控制阀开关状态和各个音速喷嘴入口压力、温度及...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锦江，崔荣军，刘刚毅，吴瑾清，成鹏飞，李雨轩，何雪晴，郁文朗，刘登丰，陈旭扬，孙慧娟，
申请(专利权)人：北京航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：