Die Flüssigbrennstoffrakete bei niedrigen Temperaturen trifft während des Fluges häufig auf instabile Längsschwingungen, die den normalen Betrieb der Rakete ernsthaft gefährden. Diese Art von Schwingungen weist typische Niederfrequenzeigenschaften auf und tritt in der Regel während des Kondensationsprozesses von tiefkaltem flüssigem Sauerstoff in den Treibstoffleitungen auf. Zur Lösung des Problems der Niederfrequenzschwingungen von Raketen von Anfang an ist es erforderlich, die Eigenschaften der Kondensationsschwingungen und die Merkmale der Veränderung des Musters des Kondensatflusses zu untersuchen. Durch Verbesserung des Kondensationstransportmodells durch Einführung der Höhenfunktion gelang die dynamische Erfassung der Krümmungsverteilung der Phasenschnittstelle und die erfolgreiche Herstellung des Zusammenhangs zwischen der Pulsationsfrequenz der Kondensation und der Krümmung der Gas-Flüssig-Phasenschnittstelle, was den erfolgreichen Erhalt von Niederfrequenz-Eigenschaften von 9,8 bis 10,6 Hz ermöglichte. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass es in den Treibstoffleitungen drei typische Jettenschwungsmodelle gibt: stabile Pulsation, Gasblase und intermittierendes Rückströmen. Dabei kann der Druck der höchsten Amplituden im Rückfluss- und Schwingungsmodell bis zu 130 kPa erreichen, während der Druck der stabilen Pulsationen nur 1 bis 3 kPa beträgt. Eine dimensionslose Analyse zeigt, dass bei einer Strukturparameter ohne Dimension L ^* = 2,2, der Schwellenwert für den Übergang des Strömungsmusters der Kondensation Jc ^* = 7,3 beträgt. Wenn Jc ^* > 7,3, können intermittierende Rückströmungen auftreten. Dieses dimensionslose Kriterium kann die Verteilung des Strömungsmusters von tiefkaltem flüssigem Sauerstoff genau charakterisieren und bildet eine theoretische Grundlage und technische Unterstützung für das Design von Flüssigbrennstoffraketen mit niedrigen Temperaturen.

Tiefkalter flüssiger Sauerstoff; Jettenschwingungen; Strömungsmusteränderung; Gas-Flüssigkeitsgrenzfläche; Strömungsinstabilität