一种大型火箭发射工位喷水降噪等效验证系统技术方案

技术编号:37459734 阅读:13 留言:0更新日期:2023-05-06 09:32
本发明专利技术属于火箭发射噪声抑制工程应用领域,公开了一种大型火箭发射工位喷水降噪等效验证系统。该系统通过空气压缩机、空气源管路、阀门等给空气罐供气;通过空气罐连通管路、空气罐连通阀、空气罐、气罐增压管路、空气罐气动增压阀、预增压管路、水箱增压均布器给水箱进行增压;通过水箱供水阀、水箱排气阀、密闭水箱、进行供水;通过水箱出水防涡器、主输水管路、主输水管路压力计进行输水;通过喷水管路、喷水管路手阀、喷水管路气动调节阀、喷水管路气动快开阀、喷水管路流量计、喷水管路金属软管、喷水喷嘴实现喷水功能测试。本发明专利技术实现了发射场高位水箱重力势能喷水的最真实模拟,可以应用于发射场喷水降噪系统喷嘴特性以及喷水程序的测试。水程序的测试。水程序的测试。

【技术实现步骤摘要】
一种大型火箭发射工位喷水降噪等效验证系统


[0001]本专利技术涉及一种大型火箭发射工位喷水降噪等效验证系统,属于火箭发射噪声抑制工程应用领域。

技术介绍

[0002]运载火箭发射过程中,高温燃气射流引发的气动噪声可达到170dB以上,对运载火箭上仪器和人员载荷、结构以及地面设施造成巨大危害。在火箭点火时向火箭发动机燃气射流场中喷水是最有效的降温降噪方案,冷却水雾化后形成细小的水滴,与高温燃气接触并迅速汽化,起到燃气冷却并吸收噪声得效果。而喷水效果与喷嘴结构有关,同时喷水时序也需要进行验证,进行等比例的验证试验是考核发射场喷水降噪系统工作性能和流程的最直接有效的方法,某发射工位喷水采用处于80米标高的550m3水箱进行供水,采用DN1600管道进行输水,因此在做系统验证测试时,必须等效模拟出发射工位供水、输水方式,且喷水管路必须按照实际管路进行配置,才能更为真实测试系统的性能。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种大型火箭发射工位喷水降噪等效验证系统,系统采用大型球形空气储罐对水箱进行稳压供水,可以实现不同喷嘴在不同压力工况下的喷水性能测试。
[0004]本专利技术是这样实现的:
[0005]一种大型火箭发射工位喷水降噪等效验证系统,包括空气压缩机1、空气源管路2、1#空气罐供气手阀3、2#空气罐供气手阀4、空气罐连通管路5、空气罐连通阀6、1#空气罐7、1#空气罐压力计8、1#空气罐增压管路9、1#空气罐气动增压阀10、2#空气罐11、2#空气罐压力计12、2#空气罐增压管路13、2#空气罐气动增压阀14、预增压管路15、预增压阀16、水箱供水阀17、水箱压力计18、水箱排气阀19、水箱增压均布器20、密闭水箱21、压差液位计22、水箱出水防涡器23、主输水管路24、主输水流量计25、主输水管路压力计26、发射工位喷水等效管路27、主输水管路泄水阀41;
[0006]1#空气罐7和2#空气罐11的入口通过空气罐连通管路5连通起来,空气罐连通管路5上设置有空气罐连通阀6;1#空气罐7的出口通过1#空气罐增压管路9连接到密闭水箱21的顶部增压口上,1#空气罐增压管路9上设置有1#空气罐气动增压阀10;2#空气罐11的出口通过2#空气罐增压管路13连接到密闭水箱21的顶部增压口上,2#空气罐增压管路13上设置有2#空气罐气动增压阀14;1#空气罐增压管路9和2#空气罐增压管路13的末端连接到水箱增压均布器20上;2#空气罐11上设置预增压管路15连接到密闭水箱21的顶部,管路上设置预增压阀16;
[0007]空气压缩机1出口通过空气源管路2连接到与1#空气罐7和2#空气罐11的入口连接的空气罐连通管路5上,空气源管路2通过其上设置的1#空气罐供气手阀3和2#空气罐供气手阀4的开关与空气罐连通管路5连通,1#空气罐7顶部安装有1#空气罐压力计8,2#空气罐
11安装有2#空气罐压力计12;
[0008]密闭水箱21底部安装有水箱供水阀17,水箱排气阀19安装在密闭水箱21的上方,密闭水箱21内腔上方安装有水箱增压均布器20,压差液位计22安装在密闭水箱21的侧面且其上下连通管与密闭水箱21内腔的下部和上部进行连接;密闭水箱21的内腔出口处安装水箱出水防涡器23,密闭水箱21的出口连接主输水管路24,主输水管路24上安装有主输水流量计25和主输水管路压力计26;
[0009]发射工位喷水等效管路27由多个一级喷水管路和二级喷水管路并联构成,一级喷水管路、二级喷水管路的入水口连接主输水管路压力计26后的主输水管路24;一级喷水管路包括一级喷水管路28、一级喷水管路手阀29、一级喷水管路气动调节阀30、一级喷水管路流量计31、一级喷水管路金属软管32、一级喷水喷嘴33;一级喷水管路28出口与一级喷水管路手阀29入口连接,一级喷水管路手阀29出口再连接到一级喷水管路气动调节阀30的入口端,一级喷水管路气动调节阀30出口管路上安装有一级喷水管路流量计31,一级喷水管路流量计31后的管路上设置一级喷水管路金属软管32,一级喷水管路金属软管32的出口安装有一级喷水喷嘴33;二级喷水管路包括二级喷水管路34、二级喷水管路手阀35、二级喷水管路气动调节阀36、二级喷水管路气动快开阀37、二级喷水管路流量计38、二级喷水管路金属软管39、二级喷水喷嘴40;二级喷水管路34的出口连接二级喷水管路手阀35的入口,二级喷水管路手阀35的出口再连接到二级喷水管路气动调节阀36的入口;二级喷水管路气动调节阀36的出口连接二级喷水管路气动快开阀37的入口,二级喷水管路气动快开阀37的出口管路上设置二级喷水管路流量计38,二级喷水管路流量计38出口管路上连接着二级喷水管路金属软管39入口,二级喷水管路金属软管39的出口安装二级喷水喷嘴40;
[0010]主输水管路泄水阀41设置在主输水管路24的末端。
[0011]进一步地,空气罐与密闭水箱的水容积比在20:1以上。
[0012]进一步地,输水管路及喷水管路上采用外敷式的超声波流量计。
[0013]进一步地,1#空气罐供气手阀3、2#空气罐供气手阀4采用双向密封的结构。
[0014]进一步地,1#空气罐增压管路9、2#空气罐增压管路13均采用大口径管路。
[0015]进一步地,空气罐气动增压阀采用大口径管路。
[0016]进一步地,预增压管路对密闭水箱预先增压至与空气罐平衡,避免密闭水箱内气垫压力冲击和陡增。
[0017]进一步地,在密闭水箱顶部设置水箱增压均布器。
[0018]进一步地,密闭水箱底部设置出水防涡器。
[0019]进一步地,水管路气动调节阀、气动快开阀与水箱压差液位计连锁控制,当液位下降到水箱底部时,及时关闭水管路气动调节阀、气动快开阀,避免密闭水箱和输水管路内的水过渡排放,防止测试时气锤的产生。
[0020]本专利技术的突出优点:通过大型空气罐+密闭水箱增压的方式,以及喷水管路采用等比例设置的方式,实现了发射场高位水箱重力势能喷水的最真实模拟。
[0021]本专利技术的效果:大型火箭发射工位喷水降噪等效验证系统的投入使用,能有效验证不同喷嘴在不同压力、不同时序下的喷水性能参数,为喷嘴设计改进、时序优化提供的验证平台;目前优化后的喷嘴以及控制时序已经在某新型智慧发射场中实现了应用。该喷水降噪等效验证系统的应用,使得国内发射工位首次采用大型喷嘴进行空间立体大流量水幕
喷水技术得以实现。
附图说明
[0022]附图1为本专利技术的工艺系统原理图。1为空气压缩机,2为空气源管路,3为1#空气罐供气手阀,4为2#空气罐供气手阀,5为空气罐连通管路,6为空气罐连通阀,7为1#空气罐,8为1#空气罐压力计,9为1#空气罐增压管路,10为1#空气罐气动增压阀,11为2#空气罐,12为2#空气罐压力计,13为2#空气罐增压管路,14为2#空气罐气动增压阀,15为预增压管路,16为预增压阀,17为水箱供水阀,18为水箱压力计,19为水箱排气阀,20为水箱增压本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型火箭发射工位喷水降噪等效验证系统,其特征在于,所述的喷水降噪等效验证系统包括空气压缩机(1)、空气源管路(2)、1#空气罐供气手阀(3)、2#空气罐供气手阀(4)、空气罐连通管路(5)、空气罐连通阀(6)、1#空气罐(7)、1#空气罐压力计(8)、1#空气罐增压管路(9)、1#空气罐气动增压阀(10)、2#空气罐(11)、2#空气罐压力计(12)、2#空气罐增压管路(13)、2#空气罐气动增压阀(14)、预增压管路(15)、预增压阀(16)、水箱供水阀(17)、水箱压力计(18)、水箱排气阀(19)、水箱增压均布器(20)、密闭水箱(21)、压差液位计(22)、水箱出水防涡器(23)、主输水管路(24)、主输水流量计(25)、主输水管路压力计(26)、发射工位喷水等效管路(27)、主输水管路泄水阀(41);1#空气罐(7)和2#空气罐(11)的入口通过空气罐连通管路(5)连通起来,空气罐连通管路(5)上设置有空气罐连通阀(6);1#空气罐(7)的出口通过1#空气罐增压管路(9)连接到密闭水箱(21)的顶部增压口上,1#空气罐增压管路(9)上设置有1#空气罐气动增压阀(10);2#空气罐(11)的出口通过2#空气罐增压管路(13)连接到密闭水箱(21)的顶部增压口上,2#空气罐增压管路(13)上设置有2#空气罐气动增压阀(14);1#空气罐增压管路(9)和2#空气罐增压管路(13)的末端连接到水箱增压均布器(20)上;2#空气罐(11)上设置预增压管路(15)连接到密闭水箱(21)的顶部,管路上设置预增压阀(16);空气压缩机(1)出口通过空气源管路(2)连接到与1#空气罐(7)和2#空气罐(11)的入口连接的空气罐连通管路(5)上,空气源管路(2)通过其上设置的1#空气罐供气手阀(3)和2#空气罐供气手阀(4)的开关与空气罐连通管路(5)连通,1#空气罐(7)顶部安装有1#空气罐压力计(8),2#空气罐(11)安装有2#空气罐压力计(12);密闭水箱(21)底部安装有水箱供水阀(17),水箱排气阀(19)安装在密闭水箱(21)的上方,密闭水箱(21)内腔上方安装有水箱增压均布器(20),压差液位计(22)安装在密闭水箱(21)的侧面且其上下连通管与密闭水箱(21)内腔的下部和上部进行连接;密闭水箱(21)的内腔出口处安装水箱出水防涡器(23),密闭水箱(21)的出口连接主输水管路(24),主输水管路(24)上安装有主输水流量计(25)和主输水管路压力计(26);发射工位喷水等效管路(27)由多个一级喷水管路和二级喷水管路并联构成,一级喷水管路、二级喷水管路的入水口连接主输水管路压力计26后的主输水管路(24);一级喷水管路包括一级喷水管路(28)、一级喷水管路手阀(29)、一级喷水...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘俊林梁怀喜张志成石奇玉崔展鹏周文怡陈丹周云龙刘松王海峰李欣王鹏辉王晓雨姜宗旭张占儒
申请(专利权)人:北京航天试验技术研究所
类型:发明
国别省市:

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