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审稿意见

低温推进剂水锤瞬变流特性研究进展

疏志勇, 王天祥, 雷刚, 陈强, 钱华, 梁文清

2026, 66 (3) : 417-428. https://doi.org/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2026.26.006

送审稿

专家1

本文较全面的介绍了国内大流量低温推进剂加注过程发生的两相流诱导的水锤现象的研究背景、研究方法、控制策略以及未来的挑战和发展方向,对同行有较高的借鉴意义。但作为一篇学术性、科学性的review论文,目前还存在下述不足,供作者参考。 
1、背景介绍里,建议定量说明,低温推进剂加注速度国内外的差距,如国内液氢液氧的最大加注速度是多少?和美国差距的原因是什么? 
2、建议在背景中,增加介绍什么是水锤,即水锤的定义,诱发低温推进剂水锤的物理机理是什么?和哪些因素有关等关键科学信息。 
3、 低温流体的间歇泉效应(Geyser effect)是否包含在本文的“水锤”定义中?我理解是应该包含在“水锤”的范畴中,建议增加该部分内容的总结。 
4、 建议总结增加不同研究方法结果的对比图,以说明现在研究方法存在的不足和不足的原因,本文严重缺乏不同研究方法的定量对比,如一维水锤模型和各数值模型的对比,都是定性介绍,导致论述的深度不够,科学上的意义欠缺。 
5、表3中的三个两相流数值模拟方法,基本分别对应VOF模型、Euler-Euler模型和Mixture 模型,建议采用行业习惯的命名方式。 
6、从内容看,论文主要综述“低温流体水锤”研究进展,但是题目是快速加注,这里水锤当然是影响快速加注的主要原因,但是不是唯一原因,作者似乎把水锤认为是唯一原因,建议将本文的主要核心意义,简化为“低温流体的水锤效应”研究进展,背景中讲低温推进剂快速加注。 
7、本文的逻辑性不是很好,如第一部分的加注系统概述,和本文的主要研究内容“低温水锤”相比,从科学意义上说,没必要占这么大的字数和长度,可以放到背景里阐述。 
8、建议增加两相流流型图,从科学的角度分析,低温推进剂加注过程中,发生不同两相流的原因和条件,而不是泛泛的现象介绍。


专家2

低温推进剂是航天工程火箭推进系统的关键燃料,推进剂快速加注过程水锤现象直接影响航天推进管道系统的安全性和可靠性。论文围绕低温推进剂快速加注水锤问题展开综述,介绍了低温推进剂快速加注的工程需求和挑战,综述了航天低温推进剂快速加注系统组成原理、快速加注工艺和低温管路水锤流动特性,分析了低温推进剂水锤过程产生传播机理、多物理场耦合特性及其对管路系统的危害,在此基础上,归纳和对比了航天推进剂管路系统水锤相关单相、多相流动模型和求解算法,给出了低温推进剂水锤抑制与控制方法,总结和指出了低温推进剂快速加注水锤瞬变流动研究的发展方向和技术难点。综述成果为航天工程低温推进剂快速加注技术的设计和优化提供参考,文章具有一定的学术意义和工程应用价值。 

论文中值得改进的地方: 
1.文章存在部分语言问题,如:第3.1节“关阀动作的时间增大可有效减小液氢的瞬时水锤压力,其次减小压力源尽可能小。”第4.2节“合理的延时和快速开度既能防止回流和反向旋转”,“实现最大的降低冲击影响”,第5.2节“对于低温管道部件低温阀门、低温泵以及膨胀结构”等。 
2.第1.2节建议补充推进剂加注水锤过程的量化描述,如峰值压力、周期和脉动时程等。 
3.第4节中调研文献内容与航天推进剂系统的相关度较弱,建议补充水锤瞬变流抑制技术中脉动消能设备和技术的调研。 
4.图3中字号太小,无法识别。第2.1节请补充符号注释。“阀门操作时机对水锤强度的放大效应”中“时机”建议改成时间。 
5.表1中“水锤波将产生共振、气泡破裂等次生效应”中请明确“共振”过程对象。 
6.第3节建议适当补充水锤过程流固耦合模型的调研。建议适当增加相关模型的数学描述。



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