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先进制造技术

低温液氧泵

1.技术介绍及特点 随着航天事业的发展,液氢、液氧等低温推进剂在运载火箭上 获得了进一步的推广应用。为了实现低温推进剂的输送与增压,以 满足航天发动机的高效稳定运行,低比转速(30<ns<80)离心泵 现已成为航天领域研究的热点。现代运载火箭的研发不断地向着更 高推力的目标发展,必然要求氧化剂泵体积更小、转速更快、扬程 更高。但是液氧等沸点极低的液体,在离心泵大流量、高转速、高 扬程的运行工况下,容易出现汽蚀、密封失效、叶轮失速、流致振 动等问题,严重制约泵的性能及可靠性。因此,高效低比转速液氧 离心泵的研发,对于改善氧化剂泵工作条件及性能,进而提升液体 火箭推力、工作稳定性、可靠性和安全性,具有十分重要的意义。 2.应用领域 低比转速液氧泵应用广泛,主要应用于用于液氧的输送与增压, 是化工、航空、航天等重要领域的关键设备。 3.技术成熟度及应用案例 目前研发出来的低温液氧泵样机用于中国科学院先导 B 项目中, 为 1 kg/s 液氧煤油发动机提供液氧供给,图 1 和图 2 分别为样机总 装图以及离心泵整体结构方案。 图 1 低温液氧泵的总装图 图 2 离心泵整体结构方案 1.技术介绍及特点 随着航天事业的发展,液氢、液氧等低温推进剂在运载火箭上获得了进一步的推广应用。为了实现低温推进剂的输送与增压,以满足航天发动机的高效稳定运行,低比转速(30<ns<80)离心泵现已成为航天领域研究的热点。现代运载火箭的研发不断地向着更高推力的目标发展,必然要求氧化剂泵体积更小、转速更快、扬程更高。但是液氧等沸点极低的液体,在离心泵大流量、高转速、高扬程的运行工况下,容易出现汽蚀、密封失效、叶轮失速、流致振动等问题,严重制约泵的性能及可靠性。因此,高效低比转速液氧离心泵的研发,对于改善氧化剂泵工作条件及性能,进而提升液体火箭推力、工作稳定性、可靠性和安全性,具有十分重要的意义。 2.应用领域 低比转速液氧泵应用广泛,主要应用于用于液氧的输送与增压,是化工、航空、航天等重要领域的关键设备。 3.技术成熟度及应用案例 目前研发出来的低温液氧泵样机用于中国科学院先导 B 项目中,为 1 kg/s 液氧煤油发动机提供液氧供给,图 1 和图 2 分别为样机总装图以及离心泵整体结构方案。