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作者：秦毅;李耀阳;李卓伦;刘刚毅;王磊;
单位：西安交通大学制冷与低温工程研究所;北京航天动力研究所;
摘要：为实现火箭发动机低温涡轮泵预冷特性与规律的定量预测，解决AMESim软件无法准确预测预冷两相传热的技术挑战，开展了液氧涡轮泵预冷的集总参数仿真研究。首先，采用热容等效方法将涡轮泵复杂结构简化为环状管流模型，实现了涡轮泵壳与芯体同步预冷求解；然后，将低温预冷两相流型判定与沸腾传热模型植入AMESim软件，建立了涡轮泵预冷多节点集总参数预测模型；最后，采用该预冷模型对复杂液氧涡轮泵预冷规律开展了变工况预示。结果表明：所建立低温预冷集总参数模型在预测预冷耗时时最大误差小于6.0%;液氧涡轮泵芯体预冷时间为壳体耗时的3.7%,因此泵壳预冷耗时决定了涡轮泵整体预冷进程；提高入口压力有利于强化流体与结构体间的传热速率，实现快速预冷，但会增加预冷过程液体消耗量。所建立的AMESim预冷模型为研究火箭低温发动机规律提供了一种新的方法选择。
关键词：涡轮泵;;低温预冷;;集总参数仿真;;沸腾传热
基金资助：国家自然科学基金资助项目(52332012,52495001)
