小型高压燃气阀门降功率方法研究

杨文成

摘 要：小型高压燃气阀门用于连续调节固体姿轨控发动机的燃气喷出流量。由于空间和重量限制，需要降低阀门的驱动力。该设计将问题分为两个部分分别讨论，通过对燃气阀门的结构形式进行重新设计并使用Fluent对阀门流场进行了仿真计算，从阀门结构形式方面降低阀门驱动力，又通过改进阀门的密封件，使得密封件在满足高压密封的同时，减小了高温变形对阀门驱动力的影响，最终达到降低阀门驱动力的目的。

关键词： 高压；燃气阀门；降功率

1 概述

导弹姿轨控发动机需要控制燃气喷出的流量和喷出位置，燃气阀门作为核心部件安装在固体发动机的不同位置来达到此目的。为了达到相应的质量流量，燃烧室的压强很大，为11MPa-12MPa，同时温度达到800℃，由于结构空间上的要求，阀门需在φ50mm的空间内进行设计，驱动装置也在一个和阀门同等大小的空间内，所以设计中必须考虑高温高压的密封以及阀门小型化和低功率化。

小型高压燃气阀门在设计中针对遇到的难点逐一进行剖析和解决，最终通过小功率的电机驱动阀门完成燃气的连续调节。

2 主要问题

导弹姿轨控发动机的燃气阀门需要满足总体的要求，由于弹上电池功率和体积有限，所以配备的阀门驱动电机的功率也不能过大。经分解矛盾，最终问题主要体现在以下两个方面。

2.1 燃气阀门的结构形式

通过燃气阀门的最大质量流量不能降低，这使得燃烧室的压强和阀门的口径不能减小。……