高松 李深亮

摘? 要：對地面試驗(yàn)系統(tǒng)煤油加注管道進(jìn)行設(shè)計，提出了根據(jù)靜電推薦流速進(jìn)行管道管徑計算的新方法。根據(jù)管道設(shè)計理論對加注管道的壁厚、流阻、熱伸長、支架跨距等進(jìn)行了計算，并對管道的安裝、布置提出了具體要求。管道各次加注狀態(tài)正常，流量數(shù)據(jù)良好，完全滿足總體提出的各項(xiàng)技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞：煤油;加注;管道設(shè)計

中圖分類號：V416.8? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）10-0085-02

Abstract： The kerosene filling pipeline of ground test system is designed， and a new method for calculating the pipe diameter according to the recommended velocity of static electricity is put forward. According to the pipeline design theory， the wall thickness， flow resistance， thermal elongation and support span of the injected pipeline are calculated， and the specific requirements for the installation and layout of the pipeline are put forward. The filling state of the pipeline is normal and the flow data is good， which fully meets the technical requirements put forward by the whole.

Keywords： kerosene; filling; pipeline design

引言

煤油加注工藝管道主要功能是連續(xù)、可靠地向箭上貯箱加注和泄回煤油。與傳統(tǒng)常規(guī)地面加注系統(tǒng)相比，新一代動力試驗(yàn)系統(tǒng)推進(jìn)劑加注具有流量跨度大，控制精度高，試驗(yàn)工藝過程復(fù)雜等特點(diǎn)。煤油加注管路合理設(shè)計，是保證系統(tǒng)安全、高效、可靠地運(yùn)行的有效手段。

1 管道計算

1.1 通徑計算

煤油加注工藝系統(tǒng)管道的直徑選擇主要考慮兩方面：（1）流量要求;（2）流速要求。流量要求由總體設(shè)計部門給定，推進(jìn)劑流速的選取則由設(shè)計者從加注系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、選材方便性、安全性等方面進(jìn)行綜合權(quán)衡，控制加注流速在一定的范圍內(nèi)。流量與流速關(guān)系如下：

1.2 壁厚計算

加注管道壁厚如下式所示：

1.3 流阻計算及泵的選型

流阻特性是煤油加注系統(tǒng)的重要特性，也是加注泵和其他設(shè)備選型的基礎(chǔ)。對于煤油加注系統(tǒng)，根據(jù)已知流量、管道長度、管件與閥門的數(shù)量、允許的能量損失等相關(guān)參數(shù)，采用試差法可以對設(shè)定的管道管徑進(jìn)行復(fù)核獲得最佳值。加注系統(tǒng)阻力計算如下：

2 管道柔性設(shè)計及補(bǔ)償

管道的柔性設(shè)計是為了防止管道應(yīng)力超限以及保護(hù)管道設(shè)備。補(bǔ)償能力可按式（7）進(jìn)行驗(yàn)算[5]，所研究的空間立體管段符合上式的使用條件：a.一根管道，管材管徑一致;b.兩端必須是固定點(diǎn);c.中間無限位支吊架;d.無分支管。

3 管道支架計算

管道支架跨距應(yīng)同時滿足管道強(qiáng)度和剛度兩個條件，同時在確保管道安全的條件下應(yīng)盡可能增大支架的跨距以節(jié)省材料費(fèi)用。

4 結(jié)束語

按照上述步驟設(shè)計的煤油加注系統(tǒng)滿足新一代運(yùn)載火箭動力試驗(yàn)提出的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，工作可靠，重量輕、流阻小的要求。通過動力試車驗(yàn)證，煤油加注管路參數(shù)與理論值基本一致，能滿足總體提出的加注需求，從而有效的保證了新一代動力系統(tǒng)試驗(yàn)煤油加注系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和長期運(yùn)行。

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