推进剂晃动

推进剂晃动（propellant sloshing），工学-航空宇航科学与技术-航天-火箭-〔设计与技术〕，运载火箭贮箱中液体推进剂自由表面的周期运动。火箭或卫星控制系统指令引起的姿态运动、发动机关机时的推力变化、飞行中遭遇风切变及阵风引起的加速度改变等都能激起贮箱中的液体推进剂晃动。推进剂在贮箱内周期性的晃动，带来的推进剂与贮箱之间相互作用力，将直接影响飞行稳定性。推进剂晃动问题一般分为两类，①在微重力情况下，表面张力起到主要作用，此时推进剂的晃动形式较为复杂；②在重力或者超重的情况下，重力作为液体晃动的回复力，推进剂表现出周期性的晃动。Bond数（重力与表面张力比值）可以用于表征这两类问题，在Bond数小于1的情况下，表面张力起主要作用；在Bond数大于100的情况下，重力起主要作用。在对推进剂晃动进行分析时，一般采用两类方法，一类是采用计算流体动力学的方法，另一类则是采用等效动力学模型的方法。采用计算流体动力学方法进行推进剂晃动分析，普适性较强，但计算量大；采用等效动力学模型的方法仅适用于Bond数>>1的情况，即在表面张力不起主要作用的前提下。