新一代动力试验台煤油加注管道设计

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　　摘  要：对地面试验系统煤油加注管道进行设计，提出了根据静电推荐流速进行管道管径计算的新方法。根据管道设计理论对加注管道的壁厚、流阻、热伸长、支架跨距等进行了计算，并对管道的安装、布置提出了具体要求。管道各次加注状态正常，流量数据良好，完全满足总体提出的各项技术要求。
　　关键词：煤油;加注;管道设计
　　中图分类号：V416.8        文献标志码：A         文章编号：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
　　煤油加注工艺管道主要功能是连续、可靠地向箭上贮箱加注和泄回煤油。与传统常规地面加注系统相比，新一代动力试验系统推进剂加注具有流量跨度大，控制精度高，试验工艺过程复杂等特点。煤油加注管路合理设计，是保证系统安全、高效、可靠地运行的有效手段。
　　1 管道计算
　　1.1 通径计算
　　煤油加注工艺系统管道的直径选择主要考虑两方面：（1）流量要求;（2）流速要求。流量要求由总体设计部门给定，推进剂流速的选取则由设计者从加注系统的经济性、选材方便性、安全性等方面进行综合权衡，控制加注流速在一定的范围内。流量与流速关系如下：
　　1.2 壁厚计算
　　1.3 流阻计算及泵的选型
　　流阻特性是煤油加注系统的重要特性，也是加注泵和其他设备选型的基础。对于煤油加注系统，根据已知流量、管道长度、管件与阀门的数量、允许的能量损失等相关参数，采用试差法可以对设定的管道管径进行复核获得最佳值。加注系统阻力计算如下：
　　2 管道柔性设计及补偿
　　管道的柔性設计是为了防止管道应力超限以及保护管道设备。补偿能力可按式（7）进行验算[5]，所研究的空间立体管段符合上式的使用条件：a.一根管道，管材管径一致;b.两端必须是固定点;c.中间无限位支吊架;d.无分支管。
　　3 管道支架计算
　　4 结束语
　　按照上述步骤设计的煤油加注系统满足新一代运载火箭动力试验提出的结构简单，操作方便，工作可靠，重量轻、流阻小的要求。通过动力试车验证，煤油加注管路参数与理论值基本一致，能满足总体提出的加注需求，从而有效的保证了新一代动力系统试验煤油加注系统的安全、稳定和长期运行。
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