复习题参考答案_液发,2、3、4、5、6章

按组元数量分：单组元、双组元、三组元。
11 雾化特性
雾化细度，雾化均匀度，喷雾锥的形状和喷射距离。
12 影响喷嘴流量系数的因素
长径比，雷诺数。
13 互击式直流喷嘴计算
保证合成动量与燃烧室轴线平行。
14 离心式喷嘴的几何特性（喷雾锥角等的变化）
几何特性系数↓，流量系数↑，充满系数↑，雾化角↓；
几何特性系数↑，流量系数↓，充满系数↓，雾化角↑。
使流向内壁内表面的液体流速形成切向速度分量；
3.5 35 点火装置
自燃液体点火，固体火药点火，电点火，气动谐振点火，爆震波点火。
Hale Waihona Puke 第 4 章 燃气发生器与小推力发动机推力室
0
1 燃气发生器工作过程的特点
燃气温度较低；混合比远远偏离化学当量比。
2 闭式发动机和开式发动机燃气发生器的区别
在开式发动机中，在主推进剂阀后的管路中引出小股流量（通常为推进剂总流量的 2％～3％）进入液体
涡轮盘与轴的联接方式：a.销钉连接；b.螺栓连接；c.法兰盘连接；d.花键连接；e.焊接；f.整体式结构。 简图见文献[1]图 5.37。 整体式结构无连接部分，结构简单，重量轻，但制造成本较高。 焊接结构简单且重量轻，可以合理使用盘、轴材料，工艺方便。 销钉连接结构常用于大功率涡轮。 （文献[1]5.4.3 节、文献[2]5.3.8.2 小节） 5 什么是转子的平衡与不平衡？如何对涡轮泵转子进行平衡？ 在高速旋转的涡轮泵转子系统中，当没有大小和方向改变的离心力或由此产生的力矩外传时，这一转子系 统称为平衡；反之，称为不平衡。 对涡轮泵转子进行平衡的方法： （1）先对不平衡量过大的零件（如铸造离心叶轮）进行静平衡试验，以消除过大的不平衡量； （2）对涡轮转子、离心叶轮、诱导轮、齿轮和压紧螺母等零件分别进行动平衡试验； （3）组合动平衡试验：将转子轴上的全部转动件，按照工作位置组装起来，并在轴向定位压紧后，进行 整体动平衡试验。 （文献[1]5.5.2 小节、文献[3]3.8.4 小节）
a.冷却剂流过冷却夹套后，其温度不应超过许用温度；
b.冷却夹套的所有区段上，气侧壁温、液侧壁温都分别不能超过各自的许用值；
c.壁温的分布应与该材料容许的强度条件相适应。
27 再生冷却：合理性条件
压力损失不能太大；工艺性要好。
28 再生冷却的制约条件
a.最大燃烧室压力 b.最小燃烧室压力 c.推力的制约 d.冷却套内压力损失的制约 e.工艺的制约
zi
zT
w
图 5.1
利用截面法，在半径为 zi 处假想地把叶片切开，并选切开后的上段为研究对象，如图 5.2 所示。
Fc
s ic
图 5.2
该段受到的惯性离心力为
( ) Fc
=
1 2
(
zT
+ zi )rA(zT
- zi )w 2
=
1 2
zT2 - zi 2
rAw 2
式中：
r ——材料的密度；
A ——叶片的截面面积； w ——转子的角速度。
应满足下列 3 个条件：保证泵不发生气蚀，保证贮箱不破坏，考虑对增压系统的影响。（文献[1]2.5.4 小 节） 7 发动机基本控制系统？
启动和关机控制，发动机主级控制，推进剂贮箱的增压控制。（文献[1]2.6.1 小节）
第 3 章 液体火箭发动机推力室设计
0
3.1 1 推力室的组成？
头部，燃烧室，喷管。 2 推力室的主要设计内容？
5 经常采用的燃烧室几何形状 球形，圆筒形，环形。
6 燃烧室的轮廓设计 a.查取燃烧室特征长度； b.确定燃烧室收缩比； c.喷管收敛段设计（双圆弧造型法、双圆弧加直线段造型法）； d.计算圆筒段长度。
7 喷管类型 锥形喷管，钟形喷管（特型喷管），具有气动边界的喷管，多喷管方案。
8 几种特型喷管型面的简单造型方法 双圆弧造型法，抛物线近似法。
17 喷嘴排列的要求
a.燃烧效率高；
b.无高频不稳定燃烧；
c.保证喷注面板以及推力室内壁的冷却；
d.足够的强度和刚度。
e.流阻损失小。
f.结构简单，工艺性能好。
18 喷嘴排列的问题
a.稳定性和性能之间的矛盾 b.可靠性和性能之间的矛盾 c.强度和刚度要求与性能之间的矛盾 d.流阻损失小
与性能之间的矛盾 e.结构简单与性能之间的矛盾
19 离心式喷嘴混合单元
蜂窝式，棋盘式，同心圆式。
20 喷注器的稳定性（利用喷注器设计来提高燃烧稳定性的方法）
采用液相分区、不均匀的流量密度和混合比分布等方法，并保证相应的喷注压降。还可使用隔板。
21 单组元直流喷嘴的设计计算或者单组元离心喷嘴的设计计算。
单组元直流喷嘴的设计计算见文献[1]例题 3.3。单组元离心式喷嘴的计算见文献[1]例题 3.5。
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6 涡轮泵动密封有哪几种型式？各种密封的结构特点与密封原理是什么？ 涡轮泵动密封有 3 种形式：a.接触式密封；b.非接触式密封；c.组合密封。 在接触式密封中，预压力和被密封的工作介质的压力共同作用在密封零件表面上，使其相互紧贴在一起，
从而阻止液体的泄漏。 在间隙密封中，小的间隙及密封面与流体之间的摩擦阻止液体的泄漏。 （文献[1]5.7.1 小节）
3.4
22 推力室身部热防护方法
外冷却，内冷却，容热式冷却，隔热防护，烧蚀冷却。
23 热防护方法的优缺点
类别
方法
优点
缺点
外冷却 再生冷却
比冲损失较小；
推力较小时不能用；
结构复杂；
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排放冷却
降低泵后压力；
比冲损失较再生冷却大；
辐射冷却
简单，重量轻
只能用于较低的室压和中等热流密度；
对附近的飞行器组件造成不希望有的加
热；
内冷却 屏蔽冷却
构造简单；可 以减小通过 室壁的传热 比冲损失较大
量，从而减小热应力
膜冷却
可以减小通过室壁的传热量，从而减小 构造较屏蔽冷却复杂
热应力；冷却剂流量比屏蔽冷却小
发汗冷却
可以减小通过室壁的传热量，从而减小 目前仍然受到材料性能和工艺方面一些
热应力；冷却剂流量比屏蔽冷却小； 关键技术的制约
型面设计，头部设计，身部设计。 3.2
3 燃烧室的设计要求？ a.选择合理的燃烧室形状和尺寸，解决减小燃烧室容积与提高燃烧效率的矛盾； b.组织可靠的燃烧室内、外冷却； c.减小燃气的压力损失； d.结构简单，重量轻，工作可靠。
4 影响完全燃烧程度的主要因素？ 推进剂雾化和混合气形成的质量，可以用于燃烧的化学反应历程的时间，推进剂的物理、化学性质。
按自身的构造分为闭式、半开式和开式。 闭式叶轮由前盖板、后盖板与叶片围成。 半开式叶轮无前盖板，容积损失较大，但加工较简单。 开式叶轮无前、后盖板，容积损失很大，但加工简单。开式叶轮的叶片要采用高强度材料才能满足强度要 求。
叶轮与轴的连接方式有花键连接、平键连接以及螺纹连接。 （文献[1]5.3.3 小节） 3 泵壳体包括入口装置和出口装置，泵的入口装置有哪几种型式？泵的出口装置有哪几种型式？ 泵的入口装置有下列几种形式： a.轴向；b.径向；c.环形；d.半螺旋。 泵的出口装置有下列几种形式： a.无叶片环形扩压器；b.环列叶片环形扩压器；c.蜗壳形集液器；d.锥形扩压器。 （文献[1]5.3.3 小节） 4 涡轮工作叶片与轮盘有哪几种联接方式？涡轮盘与轴有哪些联接方式？试以简图表示并指出其优缺点。 涡轮工作叶片与轮盘的联接方式：a.整体结构；b.焊接；c.插入式连接。 简图见文献[1]图 5.36。 插入式连接最大的优点是便于更换叶片。同时，叶片和轮盘之间存在一定的间隙，这个间隙对于叶片的振 动起到一定的阻尼作用。但这种转子的结构较复杂。 整体式转子重量轻、结构简单，叶片自振频率高，强度好，工艺性好。但用电解加工方法加工的叶片表面 有严重的电化学腐蚀现象，需要对其表面进行抛光处理，以提高其疲劳寿命。 焊接式转子结构较简单，再加工量少，连接部分的尺寸小，且重量轻，热传导好。但叶片与轮盘之间有小 间隙存在，这是焊接转子热疲劳破坏的潜在疲劳源。
燃气发生器，即可使其正常工作。
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在闭式发动机中，液体燃气发生器（预燃室）为发动机结构中负荷最大的组件之一。虽然燃烧产物的温度 比主燃烧室温度低得多，但室压明显高于前者。 3 小推力发动机的冷却方法
内冷却；再生冷却（较少使用）；烧蚀冷却；辐射冷却；容热式冷却；复合冷却。
第 5 章 液体火箭发动机涡轮泵设计
29 一些参数对换热过程的影响
a.气体壁面传热系数 b.内壁厚度和导热系数 c.近壁层燃气温度 d.冷却剂温度 e.液体壁面传热系数
30 保证可靠再生冷却的方法
a.减小气体壁面传热系数 b.隔热涂层 c.内冷却 d.采用导热性能好的材料和减小内壁厚度 e.降低冷却剂温度
f.增加液体壁面传热系数
31 冷却通道结构
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各部分的比例： 液发 2、6 章：18 分 液发 3、4 章：33 分 液发 5 章：14 分 固发：35 分 液发的计算题考单组元直流喷嘴的设计计算或者单组元离心喷嘴的设计计算。
液发
第 2 章 液体火箭发动机系统设计
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1 总体对发动机设计提出的技术要求包括哪些方面？ （1）发动机用途（助推发动机，芯级发动机，姿控发动机，……）；（2）性能参数指标（比冲，工作时
15 双组元离心式喷嘴的特点
a.较易达到所要求的混合比分布；
b.燃烧效率较高；
c.流量相同的条件下，与单组元离心式喷嘴相比，在喷注面板上占用的面积较小；
d.喷注面板的热环境较严峻。
16 直流式、离心式两类喷嘴各自的特点
直流式喷嘴喷雾锥角较小，射程较远，雾化较粗，结构简单。
离心式喷嘴喷雾锥角较大，射程较近，雾化较细，结构复杂。