大推力液体火箭发动机试验用涡轮流量计结构优化设计

作     者：孙鹏飞 徐鸿鹏 李涛 李大海 李宝童 洪军 SUN Pengfei;XU Hongpeng;LI Tao;LI Dahai;LI Baotong;HONG Jun

作者机构：西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 西安航天动力试验技术研究所西安710100 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2022年第56卷第5期

页      码：74-84页

摘      要：为提高大推力火箭发动机试验用DN600涡轮流量计在液氧中的测量精度,采用六自由度(6DOF)模型结合流体仿真方法对涡轮叶片进行优化设计。首先,基于水介质下涡轮流量计的仪表系数,构造高保真流体仿真模型。然后,通过热固耦合仿真建立低温液氧下流量计的冷缩等效模型,并利用流体仿真获取水介质和液氧中流量计仪表系数的等效关系。最后,以仪表系数的线性度误差最小化为优化目标,通过正交试验优化涡轮叶片的中径来流角、轴向宽度和重合度。仿真结果表明:涡轮流量计在液氧和水介质中的仪表系数成正相关;优化的中径来流角、轴向宽度和重合度分别为55°、55 mm、1;相比于原始结构,优化后涡轮流量计的仪表系数线性度误差降低了0.1045%,其测量精度显著提升。

主 题 词：涡轮流量计 优化设计 六自由度 热固耦合 线性度 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.7652/xjtuxb202205008

馆 藏 号：203111751...