流量調(diào)節(jié)器快速起調(diào)過(guò)程

管 杰，何宏疆，董萬(wàn)峰，王鵬武

(1.液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710100；2.西安航天動(dòng)力研究所，陜西 西安 710100)

0 引言

流量調(diào)節(jié)器由于具有高精度的流量穩(wěn)定功能，被廣泛應(yīng)用于補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力控制系統(tǒng)中。以120 tf級(jí)高壓補(bǔ)燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)為例，進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)生器的燃料流量由流量調(diào)節(jié)器控制，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)燃料流量來(lái)控制燃?xì)獍l(fā)生器的混合比，從而穩(wěn)定和調(diào)節(jié)燃?xì)獍l(fā)生器的熱力參數(shù)，實(shí)現(xiàn)推力穩(wěn)定和調(diào)節(jié)功能。當(dāng)調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)器的燃料流量增大0.10 kg/s時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力增大約1.50%，因此，流量調(diào)節(jié)器的穩(wěn)流功能對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)工作特性而言至關(guān)重要。

流量調(diào)節(jié)器作為補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的核心組件，國(guó)內(nèi)研究人員在研制液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行了大量的研究，獲得了眾多規(guī)律。在靜態(tài)特性方面，許志宇等建立了考慮過(guò)載的流量調(diào)節(jié)器靜態(tài)模型，經(jīng)計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)，過(guò)載會(huì)使得流量調(diào)節(jié)器的靜態(tài)特性曲線產(chǎn)生一定偏移。在動(dòng)態(tài)特性方面，劉紅軍通過(guò)理論建模和仿真計(jì)算，得到了穩(wěn)流型流量調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)和幅頻響應(yīng)特性。王昕利用建立的描述流量調(diào)節(jié)器穩(wěn)流工作過(guò)程的非線性動(dòng)態(tài)模型，探討了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)流量調(diào)節(jié)器動(dòng)態(tài)特性的影響。在穩(wěn)定性方面，劉上等建立了描述流量調(diào)節(jié)器的頻率分析模型，結(jié)果表明流量調(diào)節(jié)器本身具有抗低頻干擾的能力，并揭示了流量調(diào)節(jié)器—管路系統(tǒng)產(chǎn)生不穩(wěn)定的機(jī)理：在一定頻率范圍內(nèi)，流量調(diào)節(jié)器表現(xiàn)出了負(fù)阻力特性。……