低温贮箱中电容液位计的热-结构耦合分析

摘要

电容液位计是目前国内氢氧火箭发动机试验中液氢、液氧液位和流量测量的主要设备.为了保证设计的合理性和测量精度,需要考虑低温热力学对液位计应力、应变的影响.本文基于多物理场耦合有限元分析理论,进行热-结构耦合分析.以液氧贮箱中的电容液位计为分析对象,充分考虑发动机试验供应低温推进剂时,材料低温非线性热物理性能影响、不同气液分界面高度影响、贮箱压力影响、低温流体压力影响、重力影响等共同作用,确定低温贮箱内液位计的温度、应力和应变分布及内在规律.仿真计算结果可以直观、有效地反映实际工况下低温环境对液位计的影响,对工程设计具有积极作用,如应力分布和低温收缩量可以指导液位计的材料选择、连接补偿设计以及精度校准等工作.