随着太空运力需求的增加，液态低温推进剂是航天推进剂的必然趋势与重要方向，低温液态燃料将给管路带来复杂挑战，单向阀作为关键的流体控制部件，其在低温条件下存在严重颤振现象，本项目拟采用流固耦合动网格仿真相结合的方法，系统探究单向阀在不同工况下的内部流场结构与压力脉动特性。通过重点分析工作流量范围对颤振触发条件及强度的影响规律，旨在揭示其内在的流体激励机理，对单向阀结构提出改善意见。

项目总体目标是探究单向阀颤振现象并降低其影响。

1.     建立单向阀的集中参数AMESim模型并进行多参数优化，抑制单向阀颤振现象

2.     建立基于ANSYS Fluent的单向阀和低温液态推进剂相对运动的瞬态CFD计算模型，探究单向阀开启过程的动态特性，并提出协同方案为高压气动阀门的设计提供依据。

AMESim优化模型通过增大刚度，减小预紧力，增大阻尼系数，增大阀芯面积的参数组合优化颤振特性，使得阀颤振的压力区间收窄68.2%，压力卸载段颤振现象完全消失。

Fluent动态仿真模型精确模拟了单向阀开启过程，验证阀芯受力与入口压强呈良好线性关系。在此基础上提出“钛合金轻量化 + 8000 N/m 强刚度弹簧 + 0.4 恢复系数”的协同优化方案，在1 MPa工况下表现出极佳的收敛特征，稳定性大幅提升。该方案为其他高压气动阀门的动态稳定性设计提供参考。