【技术实现步骤摘要】
一种发动机内部流场的测量系统及其测量方法
本专利技术涉及固体火箭发动机测量
，尤其涉及一种固体火箭发动机内部流场的测量系统及其测量方法。
技术介绍
固体火箭发动机是火箭发动机的一种，目前已被广泛应用于导弹、运载火箭和宇宙飞行器的推进系统中。通过对固体火箭发动机的内部流场进行测量，可以判断发动机的设计是否合理、装药能否正常燃烧、药柱是否符合质量要求等问题，这对于优化发动机结构设计、提高发动机性能具有重要意义。传统的测量方法，大多通过测量固体火箭发动机多点位内部压强以间接计算发动机推力、药柱燃烧速度和流量系数等参数，该方法需要破坏发动机原有结构以转接压强传感器，这会导致部分燃气不参与内部流动，且会改变发动机原有频率响应，测量点位可选择范围亦有限，难以全面反映发动机内部流场。除了传统的测量方法，数值计算也是一种广泛应用的分析手段，具有方便、快捷、成本低等优点，但其结果需要准确的实验数据进行验证。因此，如何设计一种固体火箭发动机内部流场的测量方法，既能克服数值计算结果准确性不足，又能够避免传统测...
【技术保护点】
1.一种固体火箭发动机内部流场的测量系统，其特征在于，包括：暗室、位于所述暗室内用以固定所述固体火箭发动机的试车台以及位于所述暗室内的多个γ射线动态收集器；其中，/n所述暗室的一个侧面具有一个开口；所述固体火箭发动机位于所述暗室内的试车台上，且所述固体火箭发动机的喷管扩展段由所述开口伸到所述暗室外，所述暗室在所述开口处与所述喷管扩展段紧密贴合；/n所述固体火箭发动机的燃烧室内的药柱为放射性同位素固体推进剂药柱，用于在被点燃后产生燃气形成流场，经喷管喷出产生羽流，放射性同位素粒子随流场流动，释放γ射线；/n各所述γ射线动态收集器位于所述喷管的外侧，与所述喷管的轴线等高，且排列...
【技术特征摘要】
1.一种固体火箭发动机内部流场的测量系统，其特征在于，包括：暗室、位于所述暗室内用以固定所述固体火箭发动机的试车台以及位于所述暗室内的多个γ射线动态收集器；其中，
所述暗室的一个侧面具有一个开口；所述固体火箭发动机位于所述暗室内的试车台上，且所述固体火箭发动机的喷管扩展段由所述开口伸到所述暗室外，所述暗室在所述开口处与所述喷管扩展段紧密贴合；
所述固体火箭发动机的燃烧室内的药柱为放射性同位素固体推进剂药柱，用于在被点燃后产生燃气形成流场，经喷管喷出产生羽流，放射性同位素粒子随流场流动，释放γ射线；
各所述γ射线动态收集器位于所述喷管的外侧，与所述喷管的轴线等高，且排列方向平行于所述喷管外表面中与所述喷管的轴线等高的外边缘线，用于收集所述放射性同位素粒子释放的γ射线，测量所述固体火箭发动机内部流场的动态特性。
2.如权利要求1所述的固体火箭发动机内部流场的测量系统，其特征在于，所述放射性同位素固体推进剂药柱含有14C。
3.如权利要求1所述的固体火箭发动机内部流场的测量系统，其特征在于，每个所述γ射线动态收集器包括γ射线谱仪和数字信号采集处理器；其中，
所述γ射线谱仪，用于测量放射性同位素粒子的丰度，获得放射性同位素粒子的谱线数据；
所述数字信号采集处理器，包含多个数据处理模块以及与所述γ射线谱仪对应的多通道仿真软件和γ谱分析软件包，用于对所述γ射线谱仪收集的放射性同位素粒子的丰度和谱线数据进行处理，并将处理后的放射性同位素粒子的丰度和谱线数据与流场测量前放射性同位素固体推进剂药柱中放射性同位素粒子的丰度和谱线数据进行对比，以定量分析流场探测位置处放射性同位素粒子的含量，继而生成放射性同位素粒子密度分布云图，以分析固体火箭发动机内部流场的动态特性。
4.如权利要求1所述的固体火箭发动机内部流场的测量系统，其特征在于，各所述γ射线动态收集器到所述喷管外表面的垂直距离的范围为5mm～10mm。
5.如权利要求1-4任一项所述的固体火箭发动机内部流场的测量系统，其特征在于，还包括：位于所述暗室与所述喷管扩展段接触位置的暗室感光保护层；
所述暗室感光保护层，用于保护所述γ射线动态收集器免受所述暗室外的光照和热量的影响。
6.如权利要求5所述的固体火箭发动机内...
【专利技术属性】
技术研发人员：任军学，袁天楠，张金尧，吴坤隆，胡嘉鑫，汤海滨，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。