低温气液引射器性能优化与结构数值研究

该研究论文深入探讨了低温工质引射器在液体运载火箭中的关键作用，特别是在自然循环预冷阶段为循环提供动力支持。作者李翠、厉彦忠和祝银海针对氦气-液氧两相引射器进行了详细的数值模拟，通过对不同结构的设计和分析，揭示了引射器型面和混合室入口夹角对引射性能的显著影响。 研究首先从氦气-液氧系统出发，考察了其作为低温工质的工作特性，然后扩展到液氧-液氧和氦气-氦气引射器，旨在更全面地理解不同工质组合下的性能差异。通过多样的几何结构设计，论文着重研究了引射系数随压力变化以及与不同工质之间的关系，这对于优化引射器设计和提升火箭发动机预冷效率至关重要。 论文指出，随着预冷过程的进行，火箭发动机内部温度降低，导致推进剂流动特性改变，这需要引入引射器来增强循环驱动力。然而，现有的文献主要集中在单相一维模型的研究上，对于低温气液两相引射器，特别是液氧温区的情况，研究相对较少。作者参考了国内外在常温气液两相引射器领域的研究成果，如实验流型分析和理论模型推导，以此为依据来填补这一空白。 文中提到的文献[7]和[8]分别探讨了水-空气和空气-水引射器的两相流特性，这些研究为理解和优化低温工质引射器提供了有价值的基础。作者的工作不仅提升了对低温工质流动特性的理解，也为改进火箭发动机预冷系统的整体设计提供了宝贵的指导。 总结来说，这篇论文通过对不同低温工质引射器的数值研究，深化了我们对这种关键设备的理解，尤其是在火箭发动机预冷过程中如何通过优化结构参数来提升引射性能。这对于推动低温液体火箭技术的发展和提高火箭发射的效率与安全性具有重要意义。