[发明专利]一种用于卫星推进剂贮箱的气液分离装置

说明书

本发明涉及一种用于卫星推进剂贮箱的气液分离装置，包括排气管1、分离孔2、上壳体3、挂钩4、导流板5、蓄叶片6、下壳体7、出流孔8、进口管9。本发明利用微重力下锐角和多孔结构蓄留液体原理，设计板式液体蓄流结构和板式导流结构，同时基于表面张力形成阻力建立泡破点原理，在出口设计气液分离结构，该装置的进口连接推进剂贮箱的气口，实现微重力下推进剂贮箱加注过程的液体蓄留和气液分离。

技术领域

本发明涉及一种用于卫星推进剂贮箱的气液分离装置，属于航天技术领域。

背景技术

目前卫星在轨加注技术在我国仍处于研制阶段，推进剂贮箱的气液分离装置是在轨加注系统的核心技术。我国用于在轨加注系统的气液分离装置还没有成熟的产品应用记录。目前在地面上针对气液分离主要采用离心式气液分离技术完成，离心式气液分离技术主要采用旋转部件或设计螺旋流道实现，在旋转部件转速较低或螺旋流道流量较小时无法实现分离功能，存在一定的缺陷。卫星推进剂贮箱在轨加注时需实现微重力环境下无夹液排气，而微重力下的气液处于混合状态，实现无夹液的排气就必须解决微重力下气液分离问题。微重力下气液分离主要依靠表面张力或离心力。因此，用于在轨加注气液分离装置是实现卫星在轨加注的关键。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于卫星推进剂贮箱的气液分离装置，利用微重力下锐角和多孔结构蓄留液体原理，设计板式液体蓄流结构和板式导流结构，同时基于表面张力形成阻力建立泡破点原理，在出口设计气液分离结构，该装置的进口连接推进剂贮箱的气口，实现微重力下推进剂贮箱加注过程的液体蓄留和气液分离。

本发明的技术解决方案是：一种用于卫星推进剂贮箱的气液分离装置，包括：排气管、分离孔、上壳体、导流板、蓄叶片、下壳体、出流孔、进口管；

所述上壳体与下壳体固定连接，构成密封的内部腔体；

所述排气管从上壳体伸入所述内部腔体中且与上壳体固定连接，排气管在内部腔体中的部分的管壁上加工有多个分离孔；

所述进口管从下壳体伸入所述内部腔体中且与下壳体固定连接，进口管在内部腔体中的部分的管壁上加工有多个出流孔；

所述导流板和蓄叶片均位于内部腔体中，且均与下壳体固定连接，所述导流板与蓄叶片插接固定在进口管上。

进一步地，所述分离孔为等直径圆孔或者锥形孔，圆孔直径或者锥形孔的最大截面直径不超过0.03mm。

进一步地，所述分离孔轴向间距不大于1mm。

进一步地，所述分离孔在排气管处于内部腔体中部分的管壁上沿轴向均布8～12层，每层沿周向均布10～15个。

进一步地，所述排气管的外径为8mm，内径为4mm。

进一步地，所述蓄叶片为片状，其内侧边缘线与进口管轴向平行，且插接在进口管上，蓄叶片外侧边缘线为直线段，与进口管轴向之间存在预设夹角a；蓄叶片顶部边缘线包括平直段和圆弧段，底部边缘线与下壳体内型面贴合且固定连接。

进一步地，所述蓄叶片上均布直径为3mm的圆孔，相邻圆孔之间的间隔为5mm。

进一步地，进口管上均匀插接8个蓄叶片，所述预设夹角a为15°。

进一步地，所述出流孔在进口管处于内部腔体中部分的管壁上沿轴向均布4层，每层沿周向均布4个，且每个出流孔的直径不大于2mm。

进一步地，所述导流板为C型结构，从与进口管插接固定的一端到另一端的宽度逐渐减小，且底部边缘线与下壳体内型面贴合且固定连接。

本发明与现有技术相比具有如下优点：