【技术实现步骤摘要】
一种应用于诱导轮空化实验的压力控制系统及方法
[0001]本专利技术涉及一种应用于诱导轮空化实验的压力控制系统,可通过该压力控制系统为泵空化实验系统循环回路提供满足实验要求的压力和含气量。
技术介绍
[0002]空化是指环境压力低于饱和蒸汽压时液体发生的相变现象,其初生过程不仅取决于环境压力,还与液体中已溶于和不溶于液体中的气体含量、表面张力、粘性等因素有关。其中已溶于和不溶于液体中的气体含量对空化的发展和诱导轮空化性能有较大影响,这些气体在低压区会析出来且其体积会增大,成为诱发空化初生的空化核子,促进空化的发生,因此在开展以水为介质的空化实验时,需合理控制液体中的含气量,以减小其对实验效果的影响。传统泵水力实验系统直接通过高压气源向储水箱增压,因此压力升高的同时会导致溶于和不溶于水中气体的含量显著增加。同时由于不具备除气装置,实验段的来流中通常含有一定量的溶解气体同样可能成为诱发空化初生的空化核子,促进空化初生,因此这种实验系统不能准确获得被实验产品的汽蚀性能。
技术实现思路
[0003]为了减小空化实验过程中实验系统增压系统导致含气量增大对被试产品汽蚀性能的影响,本专利技术提供了一种应用于诱导轮空化实验的压力控制系统,通过该系统可实现诱导轮空化实验中增压、减压和除气三种功能。通过除气降低实验系统回路中水的含气量,减小含气量对空化发生的影响,同时在含气量水平较低的条件下实现增压或减压,提升了空化实验的可信度。
[0004]在实验系统的储水箱内部安装塑胶气囊,与高压气源相连,通过气囊内压力(体 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于诱导轮空化实验的压力控制系统,其特征在于:包括气囊(1)、储水箱(2)、除气罐(3)、增压单元、减压单元和除气单元;所述气囊(1)设置在储水箱(2)内且位于顶部,气囊(1)与高压气通路(7)连通;所述除气罐(3)与储水箱(2)连通,除气罐(3)用于使罐中水的气体析出;所述增压单元与气囊(1)相连,通过向对气囊(1)充入高压气,使得气囊(1)体积膨胀,并对储水箱(2)内的水进行挤压,完成对储水箱(2)的增压;所述减压单元与气囊(1)相连,通过逐步将气囊(1)中气体排出,降低气囊(1)的压力使气囊(1)体积缩减,完成对储水箱(2)的减压;所述除气单元、储水箱(2)和除气罐(3)实现连通循环,储水箱(2)中的水经除气罐(3)过滤析出气体,除气单元在除气罐(3)内制造低压环境,将析出气体排出,完成对储水箱(2)的除气。2.根据权利要求1所述的应用于诱导轮空化实验的压力控制系统,其特征在于:所述除气罐(3)包括罐体(30)、喷嘴(31)、挡板(32)、圆筒(37)、隔板(36)、溶氧仪(38);所述罐体(30)上设置有入水口(33)和出水口(34);所述隔板(36)设置在罐体(30)内,且将罐体(30)隔为下腔体(301)和上腔体(302);所述入水口(33)与下腔体(301)连通,出水口(34)与上腔体(302)下部连通;所述圆筒(37)下端面与隔板(36)连接;所述喷嘴(31)连通下腔体(301)和圆筒(37)且喷口朝向圆筒(37);所述挡板(32)设置在圆筒(37)的上端面,挡板(32)上设有多个过滤孔;所述溶氧仪(38)设置在上腔体(302)内,且伸出罐体(30)。3.根据权利要求2所述的应用于诱导轮空化实验的压力控制系统,其特征在于:所述喷嘴(31)的内孔分为三段,三段长度分别为4mm、21mm和1mm;所述喷嘴(31)的三段内孔半径自下而上逐渐减小,内径分别为6mm、3mm和1mm。4.根据权利要求3所述的应用于诱导轮空化实验的压力控制系统,其特征在于:所述挡板(32)沿径向等间距分布有小孔,用于有效过滤水中的气泡和杂质;所述挡板(32)的外径为180mm,小孔的直径为0.5mm。5.根据权利要求4所述的应用于诱导轮空化实验的压力控制系统,其特征在于:所述挡板(32)沿径向等间距分布有9排小孔。6.根据权利要求1
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5任一权利要求所述的应用于诱导轮空化实验的压力控制系统,其特征在于:所述储水箱(2)上安装有安全阀(10)和排气阀(11);所述安全阀(10)打开压力设定为工作使用压力的1.05~1.1倍,用于防止储水箱内压力过高引起安全隐患;所述增压单元包括设置在储水箱(2)和高压气源之间的高压气通路(7)、以及设置在高压气通路(7)上的第一调节阀(15)和第一流量计(6);除气单元包括依次连接的第二流量计(14)、循环泵(4)和第二调节阀(16);所述第二流量计(14)的入口接储水箱(2)的下部,所述循环泵(4)的出口接除气罐(3)的入水口,除气罐(3)的出水口接所述第二调节阀(16)的入口,第二调节阀(16)的出口接储水箱(2)的顶部;
减压单元包括排气通路(8)、抽气通路(9)和连通排气通路(8)和抽气通路(9)的第四调节阀(18);所述排气通路(8)上设置有第五调节阀(19),所述第五调节阀(19)的入口与气囊(1)连通,第五调节阀(19)的出口连通外部大气;所述抽气通路(9)上依次设置有第三调节阀(17)和真空泵(5);所述第三调节阀(17)的入口与除气罐(3)的顶部连通;所述第四...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈晖,项乐,刘军年,许开富,李随波,刘成胜,张留欢,
申请(专利权)人:西安航天动力研究所,
类型:发明
国别省市:
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