在某型液体火箭发动机研制中,为了使氧预压涡轮泵中驱动涡轮的燃气与主路中的液氧完全掺混、冷凝,需要尽可能地提高涡轮效率。采用并行多目标气动优化设计软件,以自适应多目标差分进化算法为优化工具对氧预压涡轮泵叶栅进行优化设计。计算结果表明:涡轮各级优化设计后,内部流动损失减小,整机效率提高了3.739%;涡轮转子两列动叶的最大应力均小于材料的屈服强度,满足强度要求;涡轮叶栅采用并行多目标气动优化方法进行优化,降低了燃气比例,有利于火箭发动机氧预压涡轮泵中燃气的更好溶解。

为研究液体火箭发动机低温阀门铝垫片密封结构在低温工作环境下的密封性能,利用ABAQUS软件建立了该结构的二维轴对称模型,计算了低温工作状态下铝垫片密封表面接触压力的变化,并研究了铝垫片在循环温度载荷作用下接触压力下降的机理。结果表明,在低温工作时,密封垫片与阀门各部件材料线胀系数不同,导致在温度降低时密封面上接触力下降;而铝垫片密封表面上复杂的应力应变状态导致接触压力在温度载荷作用下无法恢复。在温度载荷循环作用下,铝垫片密封面上产生了棘轮效应。垫片的塑性应变在棘轮效应中累积,且最大应力值在棘轮效应中下降;接触力会随着温度载荷循环次数增加逐步降低并在一定周期后保持稳定。提出了采用锥形垫片的结构改进方案,并通过仿真验证了该结构在循环温度载荷作用下保持密封压力的有效性。

针对于液体火箭发动机研究一种新型磁传动密封涡轮泵的原理利用磁超距特性化动密封为静密封可以实现零泄漏有望解决涡轮泵最常见和极其危险的泄漏故障从而提高火箭发射的可靠性.

在液体火箭发动机系统仿真过程中，对于控制发动机脉冲工作的电磁阀，其数学模型建立的准确性将对仿真结果产生很大的影响。本文采用商用CFD软件Fluent，对某电磁阀分别进行了稳态流场和非稳态流场的数值计算。通过稳态流动模拟，得到了电磁阀出口的质量流量和阀门前后压降的关系式。通过非稳态流场的计算，得到了电磁阀出口的质量流量以及阀门前后压降随阀门关闭过程的变化情况，并对流量和压降的这种变化进行了分析。结果表明：使用Fluent软件对阀门内部流场进行数值模拟，较好地反映了其工作状态，是建立电磁阀数学模型的基础。