[发明专利]一种火箭发动机的推进剂供给系统及方法

权利要求书

1.一种火箭发动机推进剂供给系统，所述系统包括：贮箱、流量计和压力传感器，其特征在于，所述系统还包括：容积泵、溢流阀、流量控制阀和控制器；

所述容积泵，用于将推进剂以恒定流量从贮箱出口输送到泵出口；

所述溢流阀，用于当流量控制阀控制的流量比容积泵排出的流量小时，使多余流量溢回贮箱；

所述流量控制阀，用于在溢流阀的控制压力下控制进入火箭发动机的推进剂的流量；

所述控制器，用于获取当前时刻流量计和压力传感器测量的进入火箭发动机的推进剂的流量和压力，根据目标流量和目标压力，计算并输出下一时刻的容积泵的转速、溢流阀的控制压力和流量控制阀的开度；

其中，当容积泵为齿轮泵，所述控制器还用于计算容积泵的初始转速，具体为：

获取齿轮泵的基准转速n₀：

其中，B为齿轮泵的齿宽，m为齿轮模数，Z为齿轮齿数，α为压力角，ρ为推进剂的密度；p₀为火箭发动机的目标压力，q_m0为火箭发动机的目标流量；

则齿轮泵的初始转速的取值范围为基准转速n₀的1.2至1.5倍；而且根据初始转速计算出的溢流阀的溢流量q_myl应不小于溢流阀的许用的溢流流量其中溢流阀的溢流量q_myl为：

2.根据权利要求1所述的火箭发动机推进剂供给系统，其特征在于，当容积泵为一个柱塞泵或多个并联的柱塞泵，所述控制器还用于计算容积泵的初始转速，具体为：

获取柱塞泵的初始基准转速n₀：

其中，ρ为推进剂的密度，q为柱塞泵的排量；q_m0为火箭发动机的目标流量；

所述柱塞泵的初始转速的取值范围为基准转速n₀的1.2至1.5倍；而且根据初始转速计算出的溢流阀的溢流量q_myl应不小于溢流阀的许用的溢流流量其中溢流阀的溢流量q_myl为：

3.根据权利要求1或2所述的火箭发动机推进剂供给系统，其特征在于，所述控制器还用于计算溢流阀的初始控制压力和流量控制阀的初始开度，具体为：

溢流阀的入口压力p_llin满足：

A_C为流量控制阀的初始开度：

ΔA_C为流量控制阀的初始开度的变化，σ为压力恢复系数，p₀为火箭发动机的目标压力；μ为流量系数，p_s为流过液体的饱和蒸气压；

则溢流阀的初始控制压力p_yl：

p_yl＝p_llin。