[发明专利]一种同压力源多路并联推进剂流量精确控制装置及方法

权利要求书

1.一种同压力源多路并联推进剂流量精确控制装置，其特征在于：包括推进剂供应容器、主管道(1)、主推进剂供应组件以及N个辅推进剂供应组件，N为大于等于1的整数；所述主推进剂供应组件和N个辅推进剂供应组件并联；

所述主管道(1)的进口端接推进剂供应容器，主管道(1)上沿输送方向依次设置有开关阀(11)和主管道出口压力测量件(12)；

所述主推进剂供应组件包括第一管道(21)和设置在第一管道(21)上的第一汽蚀管(22)，第一管道(21)的进口端接主管道(1)的出口端，第一管道(21)的出口端接发动机(5)的主推进剂入口(51)；主推进剂入口(51)的压力大于发动机(5)其余辅推进剂入口的压力；

所述辅推进剂供应组件包括辅支路管道及沿辅支路管道输送方向依次设置在辅支路管道上的节流孔板和辅支路汽蚀管，辅支路管道的进口端接主管道(1)的出口端，辅支路管道的出口端接相对应的发动机(5)辅推进剂入口；

所述第一汽蚀管(22)的流通面积A₁、辅支路汽蚀管的流通面积A_x、节流孔板的流通面积A_xk分别满足以下条件：

式中，x＝2,3……(N+1)；

Q₁为第一管道(21)流量设定值；

Q_x为辅支路管道流量设定值；

C为第一汽蚀管(22)和辅支路汽蚀管的流量系数；

C₁为节流孔板的流量系数；

ρ为推进剂密度；

P_i1为第一汽蚀管(22)的入口压力，P_i1＝1.25～1.39P_e1；P_e1≈P1，P1为发动机(5)的主推进剂入口(51)压力；P_e1为第一汽蚀管(22)的出口压力；

P_ix为辅支路汽蚀管的入口压力，P_ix＝1.25～1.39P_ex；P_ex≈Px，Px为发动机(5)辅推进剂入口压力；Pex为辅支路汽蚀管的出口压力；

Pi为主管道(1)出口压力，Pi≈P_i1。

2.根据权利要求1所述同压力源多路并联推进剂流量精确控制装置，其特征在于：所述主管道(1)上还设有主管道出口温度测量件(13)。

3.根据权利要求2所述同压力源多路并联推进剂流量精确控制装置，其特征在于：所述第一管道(21)和辅支路管道的出口侧均设有出口压力测量件。

4.根据权利要求3所述同压力源多路并联推进剂流量精确控制装置，其特征在于：所述第一管道(21)和辅支路管道的出口侧均设有出口温度测量件。

5.一种同压力源多路并联推进剂流量精确控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据发动机(5)所有推进剂入口的压力大小，选择压力最大的入口作为发动机的主推进剂入口(51)，其余为辅推进剂入口；

2)设置第一汽蚀管(22)及辅支路汽蚀管，满足以下条件：

P1Px，其中，P1为主推进剂入口(51)的压力，x＝2,3……(N+1)，Px为辅推进剂入口的压力；

P_e1≈P1，P_ex≈Px，其中，P_e1为第一汽蚀管(22)的出口压力，x＝2,3……(N+1)，P_ex为辅支路汽蚀管的出口压力；

第一汽蚀管(22)的流通面积A₁和辅支路汽蚀管的流通面积A_x分别满足以下条件：

式中：x＝2,3……(N+1)；

Q₁为第一管道(21)流量设定值；

Q_x为辅支路管道流量设定值；

C为第一汽蚀管(22)和辅支路汽蚀管的流量系数；

ρ为推进剂密度；

P_i1为第一汽蚀管(22)的入口压力，P_i1＝1.25～1.39P_e1；

P_ix为辅支路汽蚀管的入口压力，P_ix＝1.25～1.39P_ex；

3)设置节流孔板，节流孔板的流通面积A_xk满足以下条件：

式中：C₁为节流孔板的流量系数；

Pi为主管道(1)出口压力，Pi≈P_i1；

4)主管道(1)通过控制开关阀(11)的动作，实现向发动机(5)各推进剂入口供应推进剂。