發(fā)射場(chǎng)低溫推進(jìn)劑加注訓(xùn)練系統(tǒng)

第1 章 緒論001
1.1　引言001
1.2　低溫加注系統(tǒng)概述002
　1.2.1　基本組成002
　1.2.2　基本特點(diǎn)002
　1.2.3　基本工作內(nèi)容003
1.3　加注訓(xùn)練意義004
1.4　加注訓(xùn)練主要內(nèi)容004

第2 章 低溫加注系統(tǒng)基礎(chǔ)理論006
2.1　低溫液體管流特性006
　2.1.1　低溫推進(jìn)劑管路流動(dòng)溫升006
　2.1.2　低溫推進(jìn)劑加注流量調(diào)節(jié)007
　2.1.3　不產(chǎn)生兩相流的條件007
　2.1.4　兩相流流阻壓降計(jì)算008
　2.1.5　兩相流含氣系數(shù)計(jì)算011
　2.1.6　防止形成兩相流的方法011
2.2　低溫絕熱理論013
　2.2.1　低溫絕熱機(jī)理013
　2.2.2　非真空絕熱014
　2.2.3　高真空絕熱015
　2.2.4　真空粉末絕熱016
　2.2.5　真空多層絕熱016
　2.2.6　低溫抽氣機(jī)理017
2.3　深冷處理理論018
　2.3.1　奧氏體019
　2.3.2　馬氏體020
　2.3.3　深冷處理工藝021
　2.3.4　深冷處理機(jī)理022
　2.3.5　深冷處理優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用023
2.4　低溫推進(jìn)劑過(guò)冷理論023
　2.4.1　低溫推進(jìn)劑過(guò)冷加注024
　2.4.2　換熱過(guò)冷025
　2.4.3　抽空減壓過(guò)冷026
　2.4.4　冷氦氣鼓泡過(guò)冷027
2.5　空氣分離理論028
　2.5.1　空氣分離基本原理028
　2.5.2　空氣的凈化030
　2.5.3　空氣的液化030
　2.5.4　空氣的分離032

第3 章 低溫加注系統(tǒng)基本知識(shí)033
3.1　低溫推進(jìn)劑033
　3.1.1　概述033
　3.1.2　液氧034
　3.1.3　液氫036
　3.1.4　煤油038
　3.1.5　甲烷041
　3.1.6　液氮042
3.2　液氧加注系統(tǒng)043
　3.2.1　功能組成043
　3.2.2　工藝流程051
　3.2.3　加注工序051
　3.2.4　氧排放與處理052
3.3　液氫加注系統(tǒng)052
　3.3.1　功能組成052
　3.3.2　工藝流程053
　3.3.3　加注工序054
　3.3.4　氫排放及處理054
3.4　煤油加注系統(tǒng)055
　3.4.1　功能組成055
　3.4.2　工藝流程057
　3.4.3　加注工序057
　3.4.4　三廢處理058
3.5　甲烷加注系統(tǒng)058
　3.5.1　功能組成058
　3.5.2　工藝流程058
　3.5.3　三廢處理058
3.6　液氮輔助加注系統(tǒng)059
　3.6.1　功能組成059
　3.6.2　加注工序060
3.7　國(guó)外典型低溫加注系統(tǒng)060
　3.7.1　液氧加注系統(tǒng)060
　3.7.2　液氫加注系統(tǒng)061

第4 章 低溫加注系統(tǒng)基本原理063
4.1　低溫加注基本原理063
　4.1.1　加注原理063
　4.1.2　加注方式064
　4.1.3　定量方式064
　4.1.4　泄回方式064
　4.1.5　控制和監(jiān)測(cè)064
　4.1.6　預(yù)冷及其控制065
4.2　低溫貯罐065
　4.2.1　低溫貯罐結(jié)構(gòu)065
　4.2.2　工作原理066
4.3　液氧泵067
　4.3.1　液氧泵結(jié)構(gòu)067
　4.3.2　工作原理068
4.4　低溫管路069
　4.4.1　加注硬管069
　4.4.2　加注軟管070
　4.4.3　管路連接形式071
4.5　低溫閥門071
　4.5.1　低溫球閥071
　4.5.2　低溫截止閥073
　4.5.3　低溫調(diào)節(jié)閥074
4.6　流量計(jì)075
　4.6.1　渦街流量計(jì)075
　4.6.2　渦輪流量計(jì)076
　4.6.3　差壓式流量計(jì)077
　4.6.4　質(zhì)量流量計(jì)078
4.7　增壓氣化器078
4.8　過(guò)冷器080
4.9　盤管式換熱器081
4.10　系統(tǒng)凈化置換082
　4.10.1　液氧、液氮系統(tǒng)凈化置換082
　4.10.2　液氫系統(tǒng)凈化置換083

第5 章 低溫加注系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)085
5.1　低溫加注系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)085
　5.1.1　設(shè)計(jì)技術(shù)要求085
　5.1.2　系統(tǒng)布局設(shè)計(jì)086
　5.1.3　系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)086
　5.1.4　系統(tǒng)調(diào)試設(shè)計(jì)087
5.2　低溫加注系統(tǒng)工序流程設(shè)計(jì)087
　5.2.1　推進(jìn)劑總貯量設(shè)計(jì)087
　5.2.2　加注方式設(shè)計(jì)088
　5.2.3　定量方法設(shè)計(jì)089
　5.2.4　流量調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)089
　5.2.5　工序流程設(shè)計(jì)090
5.3　低溫加注工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)091
　5.3.1　總體技術(shù)要求091
　5.3.2　低溫貯罐設(shè)計(jì)093
　5.3.3　液氧泵設(shè)計(jì)096
　5.3.4　低溫管路設(shè)計(jì)098
　5.3.5　低溫閥門設(shè)計(jì)100
　5.3.6　增壓氣化器設(shè)計(jì)102
5.4　低溫加注控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)104
　5.4.1　控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求104
　5.4.2　控制系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)105
　5.4.3　控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例107
5.5　加注過(guò)程設(shè)計(jì)計(jì)算108
　5.5.1　置換過(guò)程設(shè)計(jì)計(jì)算108
　5.5.2　預(yù)冷過(guò)程設(shè)計(jì)計(jì)算109
　5.5.3　擠壓壓力計(jì)算和加注流量調(diào)節(jié)算法111
　5.5.4　擠壓加注用氣量算法112
　5.5.5　射前補(bǔ)加過(guò)程算法113
　5.5.6　加注管路漏熱計(jì)算114

第6 章 低溫加注系統(tǒng)安全要求117
6.1　危險(xiǎn)及危害117
　6.1.1　火災(zāi)危險(xiǎn)性117
　6.1.2　爆炸危險(xiǎn)性117
　6.1.3　低溫傷害及凍傷118
　6.1.4　氮?dú)庵舷?18
　6.1.5　氧中毒118
6.2　設(shè)計(jì)安全要求118
　6.2.1　安全距離118
　6.2.2　建筑120
　6.2.3　避雷裝置121
　6.2.4　接地系統(tǒng)121
　6.2.5　通風(fēng)121
　6.2.6　消防121
6.3　操作安全要求122
　6.3.1　液氧生產(chǎn)122
　6.3.2　液氧貯存122
　6.3.3　運(yùn)輸123
　6.3.4　轉(zhuǎn)注123
　6.3.5　加注準(zhǔn)備123
　6.3.6　加注124
　6.3.7　泄回124
　6.3.8　人員防護(hù)124
6.4　管理安全要求125
　6.4.1　人員管理125
　6.4.2　用電管理125
　6.4.3　用氣管理125
　6.4.4　接地管理125
　6.4.5　標(biāo)志管理126
6.5　警示案例126
　案例一126
　案例二126
　案例三126
　案例四127

第7 章 低溫加注系統(tǒng)典型問(wèn)題分析128
7.1　液氧加注系統(tǒng)間歇泉問(wèn)題128
　7.1.1　問(wèn)題情況128
　7.1.2　建立仿真模型129
　7.1.3　試驗(yàn)結(jié)果分析132
　7.1.4　抑制間歇泉措施134
7.2　低溫推進(jìn)劑加注管路水擊問(wèn)題135
　7.2.1　問(wèn)題情況135
　7.2.2　建立仿真模型136
　7.2.3　試驗(yàn)結(jié)果分析138
　7.2.4　預(yù)防水擊措施140
7.3　液氫加注過(guò)程中的靜電防護(hù)問(wèn)題141
　7.3.1　問(wèn)題情況141
　7.3.2　機(jī)理分析141
　7.3.3　流體靜電積聚的理論計(jì)算142
　7.3.4　貯罐內(nèi)的靜電電位分布144
　7.3.5　靜電防護(hù)措施146
7.4　液氫輸送過(guò)程中的管道振動(dòng)問(wèn)題147
　7.4.1　問(wèn)題情況147
　7.4.2　建立仿真模型147
　7.4.3　試驗(yàn)結(jié)果分析150

第8 章 低溫加注系統(tǒng)典型故障應(yīng)急處置154
8.1　緊急事件處置原則154
　8.1.1　泄漏處置原則154
　8.1.2　氫火災(zāi)處置原則154
　8.1.3　氧火災(zāi)處置原則155
8.2　工藝設(shè)備典型故障處置155
　8.2.1　低溫貯罐故障處置155
　8.2.2　液氧泵故障處置156
　8.2.3　低溫管路故障處置157
　8.2.4　低溫閥門故障處置158
　8.2.5　低溫流量計(jì)故障處置159
　8.2.6　增壓氣化器故障處置160
　8.2.7　過(guò)冷器故障處置161
　8.2.8　配氣臺(tái)故障處置161
　8.2.9　傳感器和儀表故障處置162
8.3　低溫推進(jìn)劑加注過(guò)程應(yīng)急處置162
　8.3.1　火箭液位信號(hào)故障處置162
　8.3.2　地面加注管路泄漏處置162
　8.3.3　加注過(guò)程貯箱壓力升高處置162
　8.3.4　箭上加注閥無(wú)法關(guān)閉處置163
　8.3.5　加注排氣閥故障處置163
　8.3.6　加注過(guò)程中過(guò)冷器故障處置163
　8.3.7　庫(kù)房故障處置164
8.4　煤油加注過(guò)程應(yīng)急處置164
　8.4.1　火箭液位信號(hào)故障處置164
　8.4.2　加注管路泄漏處置164
　8.4.3　加注、安溢閥控制氣壓力異常處置164
　8.4.4　煤油加注閥打開(kāi)信號(hào)未收到處置165
　8.4.5　箭上加注閥無(wú)法關(guān)緊處置165
　8.4.6　加注活門箱故障處置165
　8.4.7　庫(kù)房故障處置165

第9 章 低溫加注模擬訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)166
9.1　系統(tǒng)總體架構(gòu)166
　9.1.1　系統(tǒng)邏輯架構(gòu)166
　9.1.2　系統(tǒng)功能組成167
　9.1.3　工序流程設(shè)計(jì)167
9.2　系統(tǒng)硬件169
　9.2.1　模擬低溫加注控制臺(tái)設(shè)計(jì)169
　9.2.2　后臺(tái)處理微機(jī)界面設(shè)計(jì)170
　9.2.3　硬件設(shè)備主要參數(shù)170
9.3　系統(tǒng)軟件170
　9.3.1　物理模型構(gòu)建170
　9.3.2　系統(tǒng)用戶管理171
　9.3.3　系統(tǒng)任務(wù)管理171
　9.3.4　加注指揮訓(xùn)練173
　9.3.5　加注操作訓(xùn)練175
　9.3.6　軟件開(kāi)發(fā)工具176
9.4　系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)177
　9.4.1　三維建模技術(shù)177
　9.4.2　視景生成技術(shù)179
　9.4.3　模型優(yōu)化技術(shù)180
　9.4.4　三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)181
　9.4.5　數(shù)據(jù)管理與交互控制技術(shù)181
　9.4.6　多線程技術(shù)182
　9.4.7　數(shù)學(xué)模型構(gòu)建183

參考文獻(xiàn)190