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多级液氢泵级间导叶的设计与改进

发布时间:2021-11-08

由于氢氧发动机涡轮功率的80%左右消耗在液氢泵上,液氢泵的效率对氢氧发动机性能有很大的影响,特别是对于燃气发生器循环发动机和膨胀循环发动机。

液氢的密度低,当液氢泵出口压力较高时,为了控制叶轮的叶尖速度和取得合理的比转速,对这种高压液氢泵只能采用多级泵串联的方案,这样既可以减少叶轮的叶尖速度,又可以增加级的比转速,使多级泵的总效率有所提高。

级间导叶安装在前一级叶轮出口和下一级叶轮入口之间,将叶轮出口液体扩压,然后导入下一级叶轮入口。

多级液氢泵和其它泵(单级液氢泵、液氧泵等)的主要区别在于增加了级间导叶,在设计和优化液氢泵过程中,级间导叶应该是重点考虑的部件。

在文献中给出了级间导叶的四种型式:径向导叶,流道式导叶,无正导叶的结构和空间导叶。

空间导叶采用了空间扭曲叶片,由空间扭曲叶片组成了独立的流道,可以认为是流道式导叶的一种。无正导叶的结构可以缩小径向尺寸,但损失大,在液体火箭发动机上通常不会使用。


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