System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种液体推进剂流阻测试系统及测试方法技术方案_技高网

一种液体推进剂流阻测试系统及测试方法技术方案

技术编号:40598634 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-12 22:02
本发明专利技术涉及流阻测试系统,具体涉及一种液体推进剂流阻测试系统及测试方法,为解决现有流阻测试系统储罐和管路连接复杂、储罐更换难度大、气密性无法保证,使得液体推进剂的流阻测量存在一定难度的不足之处,本发明专利技术测试系统包括中控单元、增压单元、第一储罐、第二储罐、连接在第一储罐和第二储罐之间的测试管路,测试管路从入口端到出口端依次设置的质量流量计、温度传感器、第一压力传感器、试验段和第二压力传感器,试验段为节流圈试验管道或直通试验管道,通过切换阀门,控制测试管路的入口端分别连通第一储罐或第二储罐,使得液体推进剂进行循环重复使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流阻测试系统,具体涉及一种液体推进剂流阻测试系统及测试方法


技术介绍

1、在液体推进剂研制和使用过程中必然会遇到流阻特性问题,如航天煤油使用时,当其高速流经管路及发动机组件,会受不规则湍流扰动影响产生较大管路流阻,使涡轮泵的负载增加变大,影响涡轮泵有效功率和发生器的温度,影响发动机的工作性能等,所以有必要对其流阻特性进行评价,同时,开展使用管径不同与孔径不同的节流圈的流量特性和负载特性的研究,对液体推进剂的使用和新型发动机的设计具有十分重要的意义。

2、现有技术中的流阻测试系统通常在测试管路的一端设置储罐提供进液,另一端设置储罐收集出液,测试完成后需要交换两端的储罐或者更换新的储罐,而液体推进剂易燃易爆,操作过程中具有一定的危险性,储罐和管路连接复杂,更换工作量大,且更换过程对系统气密性影响较大,使得液体推进剂的流阻测量存在一定的困难。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是解决现有流阻测试系统储罐和管路连接复杂、储罐更换难度大、气密性无法保证,使得液体推进剂的流阻测量存在一定难度的不足之处,而提供一种液体推进剂流阻测试系统及测试方法。

2、为实现上述目的,本专利技术提供的技术解决方案如下:

3、一种液体推进剂流阻测试系统,其特殊之处在于:包括中控单元、增压单元、第一储罐、第二储罐、连接在第一储罐和第二储罐之间的测试管路,测试管路从入口端到出口端依次设置的质量流量计、温度传感器、第一压力传感器、试验段和第二压力传感器;所述第一储罐、第二储罐内用于容纳液体推进剂;所述试验段为节流圈试验管道或直通试验管道,节流圈试验管道或直通试验管道与测试管路可拆卸连接;所述节流圈试验管道内设置有节流圈;所述第一储罐上设置第一进气口和第一进出口,第二储罐设置有第二进气口和第二进出口,第一储罐和第二储罐均设置有排气口,通过阀门控制排气口的启闭;增压单元的出口分别与第一进气口、第二进气口连接,通过阀门控制使得增压单元的出口连通第一进气口或第二进气口;所述测试管路的入口端分别连接第一进出口和第二进出口,通过阀门控制入口端连通第一进出口或第二进出口;测试管路的出口端分别连接第一进出口和第二进出口,通过阀门控制出口端连通第一进出口或第二进出口;所述中控单元分别与质量流量计、温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器连接,用于采集流经测试管路的液体推进剂的流量、温度、压力数据,并对数据进行处理获得液体推进剂流阻。

4、进一步地,所述增压单元的出口与第一进气口之间的管路上、增压单元的出口与第二进气口之间的管路上分别设置第一进气阀和第二进气阀;所述第一储罐的排气口设置在第一进气阀和第一进气口之间的管路上,第二储罐的排气口设置在第二进气阀和第二进气口之间的管路上,第一储罐的排气口、第二储罐的排气口分别设置有第一排气阀和第二排气阀。

5、进一步地,所述测试管路的入口端与第一进出口连接的管路上靠近第一进出口的位置设置有第一出液阀,测试管路的入口端与第二进出口连接的管路上靠近第二进出口的位置设置有第二出液阀;

6、所述测试管路的出口端设置有三通阀,其与三通阀的入口端连通,三通阀的两个出口端分别连通第一进出口和第二进出口。

7、进一步地,所述三通阀和第一进出口之间设置有收集阀。

8、进一步地,所述增压单元为增压气瓶;

9、还包括设置在测试管路的入口端的电磁阀以及设置在其出口端的背压阀;

10、所述中控单元与电磁阀连接,用于控制电磁阀的工作状态;

11、所述增压单元的出口与第二进气口之间的管路上设置有放空阀;

12、所述中控单元为plc控制。

13、进一步地,所述直通试验管道内径为2mm-20mm,长度为0.5m-5m。

14、进一步地,所述节流圈试验管道的节流圈孔径为φ1mm-φ15mm。

15、同时,本专利技术还提供一种液体推进剂流阻测试方法,基于上述一种液体推进剂流阻测试系统,其特殊之处在于,包括以下步骤:

16、步骤1,液体推进剂位于第一储罐中,控制增压单元连通第一进气口,打开第二储罐的排气口,关闭第一储罐的排气口,控制阀门使得测试管路的入口端连通第一进出口,出口端连通第二进出口;

17、步骤2,进行直通试验管道或节流圈的流阻测试,直至第一储罐的液体推进剂全部排至第二储罐中,判断所有试验段是否测试完成,如果是,结束测试,如果否,更换试验段,进入步骤3;

18、步骤3,控制增压单元连通第二进气口,打开第一储罐的排气口,关闭第二储罐的排气口,控制阀门使得测试管路的入口端连通第二进出口,出口端连通第一进出口;

19、步骤4,进行直通试验管道或节流圈的流阻测试,直至第二储罐的液体推进剂全部排至第一储罐中,判断所有试验段是否测试完成,如果是,结束测试,如果否,更换试验段,返回步骤1。

20、进一步地,步骤2中,所述流阻测试具体为:液体推进剂在增压单元的作用下由第一储罐流经质量流量计、温度传感器、第一压力传感器、试验段、第二压力传感器和背压阀进入第二储罐,通过第一压力传感器和第二压力传感器实时测量试验段前后的压力,计算液体推进剂流经测试段的流阻,测试过程中,使用质量流量计来监测流量值,保证流量的稳定性。

21、本专利技术的有益效果:

22、1.本专利技术针对推进剂研制、应用过程中流动特性的评估问题,提供一种液体推进剂流阻测试系统及方法,可以对液体推进剂在管路内的沿程流阻以及在流经节流圈的局部流阻特性进行测试评价,为新型液体推进剂的研制、使用以及新型发动机的研制提供技术支撑。

23、2.本专利技术流阻测试系统及测试方法主要针对液体推进剂所设计,液体推进剂相较于一般的燃料能量更高、易燃易爆,并且大部分推进剂都具有一定的毒性、腐蚀性,因此本专利技术系统组成简单,重复实验稳定性好,操作便捷,密闭性好,耐腐蚀性强,为液体推进剂提供更好的测试系统及测试方法。

24、3.本专利技术通过阀门控制切换管路,使得第一储罐和第二储罐的可以相互替换,可将测试的液体推进剂进行循环重复使用,无需更换、移动储罐即可实现第一储罐和第二储罐切换,保证测试过程持续稳定进行;同时将气管和液管完全分开,避免交叉使用,影响增压气体或液体推进剂在管路中的稳定性。

25、4.本专利技术流阻测试系统中试验段为可更换段,可以根据需要更换不同管径的直通试验管道以及节流圈,不同孔径的节流圈用于模拟液体推进剂在火箭发动机工作时的流量状态,这种方法可以使液体推进剂的局部流阻更为接近真实的使用状态。

26、5.本专利技术背压阀用于调节测试系统中试验段的工作压力,保证测试系统中试验段的工作压力接近真实使用压力;质量流量计可以实时检测试验过程中推进剂流量,并根据测得的数据调整流量。

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【技术保护点】

1.一种液体推进剂流阻测试系统,其特征在于:

2.根据权利要求1所述一种液体推进剂流阻测试系统,其特征在于:

3.根据权利要求2所述一种液体推进剂流阻测试系统,其特征在于:

4.根据权利要求3所述一种液体推进剂流阻测试系统,其特征在于:

5.根据权利要求1-4任一所述一种液体推进剂流阻测试系统,其特征在于:

6.根据权利要求5所述一种液体推进剂流阻测试系统,其特征在于:

7.根据权利要求5所述一种液体推进剂流阻测试系统,其特征在于:

8.一种液体推进剂流阻测试方法,基于权利要求1所述一种液体推进剂流阻测试系统,其特征在于,包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述一种液体推进剂流阻测试方法,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种液体推进剂流阻测试系统,其特征在于:

2.根据权利要求1所述一种液体推进剂流阻测试系统,其特征在于:

3.根据权利要求2所述一种液体推进剂流阻测试系统,其特征在于:

4.根据权利要求3所述一种液体推进剂流阻测试系统,其特征在于:

5.根据权利要求1-4任一所述一种液体推进剂流阻测试系统,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:于君单世群邢钢杨超于忻立杜宗罡张梓涵
申请(专利权)人:西安航天动力试验技术研究所
类型:发明
国别省市:

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