《發射場低溫推進劑加注訓練系統》是2021年化學工業出版社出版的書籍，作者是相有桓、高家智、任守福。
基本介紹
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書以航天發射場低溫推進劑加注系統為背景,結合系統專業人員學習訓練實際需求,全面介紹了低溫推進劑加注系統基礎理論、基本知識、基本原理、設計技術、安全要求、典型問題分析、典型故障應急處置以及低溫加注模擬訓練系統設計與實現等內容。 本書可供航天發射場從事低溫推進劑加注領域的專業技術人員閱讀,也可供航天發射系統各級管理人員和技術人員參考。
目錄
第1 章 緒論001
1.1 引言001
1.2 低溫加注系統概述002
1.2.1 基本組成002
1.2.2 基本特點002
1.2.3 基本工作內容003
1.3 加注訓練意義004
1.4 加注訓練主要內容004
第2 章 低溫加注系統基礎理論006
2.1 低溫液體管流特性006
2.1.1 低溫推進劑管路流動溫升006
2.1.2 低溫推進劑加注流量調節007
2.1.3 不產生兩相流的條件007
2.1.4 兩相流流阻壓降計算008
2.1.5 兩相流含氣係數計算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 深冷處理機理022
2.3.5 深冷處理優點及套用023
2.4 低溫推進劑過冷理論023
2.4.1 低溫推進劑過冷加注024
2.4.2 換熱過冷025
2.4.3 抽空減壓過冷026
2.4.4 冷氦氣鼓泡過冷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 空氣的淨化030
2.5.3 空氣的液化030
2.5.4 空氣的分離032
第3 章 低溫加注系統基本知識033
3.1 低溫推進劑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059
3.6.1 功能組成059
3.6.2 加注工序060
3.7 國外典型低溫加注系統060
3.7.1 液氧加注系統060
3.7.2 液氫加注系統061
第4 章 低溫加注系統基本原理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 控制和監測064
4.1.6 預冷及其控制065
4.2 低溫貯罐065
4.2.1 低溫貯罐結構065
4.2.2 工作原理066
4.3 液氧泵067
4.3.1 液氧泵結構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 管路連線形式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 低溫調節閥074
4.6 流量計075
4.6.1 渦街流量計075
4.6.2 渦輪流量計076
4.6.3 差壓式流量計077
4.6.4 質量流量計078
4.7 增壓氣化器078
4.8 過冷器080
4.9 盤管式換熱器081
4.10 系統淨化置換082
4.10.1 液氧、液氮系統淨化置換082
4.10.2 液氫系統淨化置換083
第5 章 低溫加注系統設計技術085
5.1 低溫加注系統總體設計085
5.1.1 設計技術要求085
5.1.2 系統布局設計086
5.1.3 系統布置設計086
5.1.4 系統調試設計087
5.2 低溫加注系統工序流程設計087
5.2.1 推進劑總貯量設計087
5.2.2 加注方式設計088
5.2.3 定量方法設計089
5.2.4 流量調節設計089
5.2.5 工序流程設計090
5.3 低溫加注工藝系統設計091
5.3.1 總體技術要求091
5.3.2 低溫貯罐設計093
5.3.3 液氧泵設計096
5.3.4 低溫管路設計098
5.3.5 低溫閥門設計100
5.3.6 增壓氣化器設計102
5.4 低溫加注控制系統設計104
5.4.1 控制系統設計要求104
5.4.2 控制系統功能設計105
5.4.3 控制系統設計實例107
5.5 加注過程設計計算108
5.5.1 置換過程設計計算108
5.5.2 預冷過程設計計算109
5.5.3 擠壓壓力計算和加注流量調節算法111
5.5.4 擠壓加注用氣量算法112
5.5.5 射前補加過程算法113
5.5.6 加注管路漏熱計算114
第6 章 低溫加注系統安全要求117
6.1 危險及危害117
6.1.1 火災危險性117
6.1.2 爆炸危險性117
6.1.3 低溫傷害及凍傷118
6.1.4 氮氣窒息118
6.1.5 氧中毒118
6.2 設計安全要求118
6.2.1 安全距離118
6.2.2 建築120
6.2.3 避雷裝置121
6.2.4 接地系統121
6.2.5 通風121
6.2.6 消防121
6.3 操作安全要求122
6.3.1 液氧生產122
6.3.2 液氧貯存122
6.3.3 運輸123
6.3.4 轉注123
6.3.5 加注準備123
6.3.6 加注124
6.3.7 泄回124
6.3.8 人員防護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 標誌管理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 低溫加注系統典型問題分析128
7.1 液氧加注系統間歇泉問題128
7.1.1 問題情況128
7.1.2 建立仿真模型129
7.1.3 試驗結果分析132
7.1.4 抑制間歇泉措施134
7.2 低溫推進劑加注管路水擊問題135
7.2.1 問題情況135
7.2.2 建立仿真模型136
7.2.3 試驗結果分析138
7.2.4 預防水擊措施140
7.3 液氫加注過程中的靜電防護問題141
7.3.1 問題情況141
7.3.2 機理分析141
7.3.3 流體靜電積聚的理論計算142
7.3.4 貯罐內的靜電電位分布144
7.3.5 靜電防護措施146
7.4 液氫輸送過程中的管道振動問題147
7.4.1 問題情況147
7.4.2 建立仿真模型147
7.4.3 試驗結果分析150
第8 章 低溫加注系統典型故障應急處置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 氫火災處置原則154
8.1.3 氧火災處置原則155
8.2 工藝設備典型故障處置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 低溫流量計故障處置159
8.2.6 增壓氣化器故障處置160
8.2.7 過冷器故障處置161
8.2.8 配氣台故障處置161
8.2.9 感測器和儀表故障處置162
8.3 低溫推進劑加注過程應急處置162
8.3.1 火箭液位信號故障處置162
8.3.2 地面加注管路泄漏處置162
8.3.3 加注過程貯箱壓力升高處置162
8.3.4 箭上加注閥無法關閉處置163
8.3.5 加注排氣閥故障處置163
8.3.6 加注過程中過冷器故障處置163
8.3.7 庫房故障處置164
8.4 煤油加注過程應急處置164
8.4.1 火箭液位信號故障處置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 煤油加注閥打開信號未收到處置165
8.4.5 箭上加注閥無法關緊處置165
8.4.6 加注活門箱故障處置165
8.4.7 庫房故障處置165
第9 章 低溫加注模擬訓練系統設計與實現166
9.1 系統總體架構166
9.1.1 系統邏輯架構166
9.1.2 系統功能組成167
9.1.3 工序流程設計167
9.2 系統硬體169
9.2.1 模擬低溫加注控制台設計169
9.2.2 後台處理微機界面設計170
9.2.3 硬體設備主要參數170
9.3 系統軟體170
9.3.1 物理模型構建170
9.3.2 系統用戶管理171
9.3.3 系統任務管理171
9.3.4 加注指揮訓練173
9.3.5 加注操作訓練175
9.3.6 軟體開發工具176
9.4 系統開發技術177
9.4.1 三維建模技術177
9.4.2 視景生成技術179
9.4.3 模型最佳化技術180
9.4.4 三維動畫技術181
9.4.5 數據管理與互動控制技術181
9.4.6 多執行緒技術182
9.4.7 數學模型構建183
參考文獻190
