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四氟密封件能否應(yīng)對航天微推進(jìn)系統(tǒng)的極端溫度與振動挑戰(zhàn)?

在航空航天微推進(jìn)系統(tǒng)中,四氟密封件需承受極端溫度交變與高頻振動。本文結(jié)合仿真模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,探討其動態(tài)密封機(jī)理與優(yōu)化路徑‌。

 

一、多物理場耦合仿真分析

通過ANSYS模擬四氟密封件在溫度-壓力-振動復(fù)合載荷下的響應(yīng):

  • 溫度場‌:密封件外緣溫差達(dá)150℃時,內(nèi)應(yīng)力增加18%。
  • 振動頻率‌:>200Hz時,泄漏率呈指數(shù)上升趨勢。

 

二、動態(tài)密封結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

開發(fā)波紋管式四氟密封件,振動工況下泄漏率降低至傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的1/5(表3)。

表3:動態(tài)密封性能對比

結(jié)構(gòu)類型

泄漏率(Pa·m³/s)

壽命(小時)

平面密封

2×10??

3000

波紋管密封

4×10??

8000

 

三、極端環(huán)境驗(yàn)證案例

某衛(wèi)星推進(jìn)閥采用定制四氟密封件,在-180℃~250℃循環(huán)試驗(yàn)中通過5000次啟閉測試,泄漏率保持≤1×10?? Pa·m³/s‌2。

 

結(jié)論‌:通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與嚴(yán)格驗(yàn)證,四氟密封件可滿足微小型航天設(shè)備的高可靠性需求。



  
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