本发明专利技术公开了一种液氢温度下的高压密封结构性能验证试验系统及方法。试验系统包括:氦气源、液氢槽、换热器、温度传感器、压力传感器和氦检漏仪;氦气源用于向待测密封结构的内腔通入氦气;液氢槽用于浸没待测密封结构和换热器,换热器设置于氦气管路入口阀门和待测密封结构之间的氦气管路上,用于降低氦气管路中的氦气温度,以使通入待测密封结构的氦气温度和液氢温度匹配;在温度传感器指示待测密封结构内腔的温度以及压力传感器指示待测密封结构内腔的压力达到试验要求的情况下,氦检漏仪的读数用于判断待测密封结构是否满足密封性能验证要求。本发明专利技术的方案适应于液氢温度下、高压的密封试验结构的密封性能验证试验。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及发动机密封试验验证的,特别是一种液氢温度下的高压密封结构性能验证试验系统及方法。
技术介绍
1、补燃循环氢氧发动机主泵后介质温度为25~40k,压力高达40mpa。为确保发动机密封结构工作的可靠性,需对其开展额定工况条件下的密封性能验证试验。由于液氢沸点温度极低,且易燃易爆,目前暂无满足液氢温度下的密封结构氦检漏方法。
2、一方面,密封结构通常在常温状态下装配,而使用过程为液氢温区。由于常温到液氢温度的温差较大,密封结构状态会随温度变化而发生变化,可能出现泄漏情况。发动机液氢密封结构通常可以通过液氮密封性能验证(密封结构浸泡在液氮中实现低温密封性能验证的目的),但液氮与液氢温度依然存在较大温差。
3、另一方面,由于氢分子较小,极易从密封接触面的微小缝隙中逃逸出来。当液氢大量泄漏后迅速汽化,汽化后的氢气与空气不断混合,形成易燃易爆的氢气云团,遇热或者明火后极易容易燃烧甚至爆炸,给发动机及周围环境带来灾难性后果。由于液氢温度极低,常规检漏方法无法实现液氢温区下检漏,从而无法考核密封结构在额定工况下的漏率。</p>
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【技术保护点】
1.一种液氢温度下的高压密封结构性能验证试验系统,其特征在于,包括:氦气源、氦气管路入口阀门(4)、氦气管路出口阀门(8)、液氢槽(12)、换热器(6)、温度传感器(16)、压力传感器(17)和氦检漏仪(18);
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,氦气源包括氦气瓶(1)、磨压机(2)和过滤器(3);磨压机(2)用于改变氦气管路内输送的氦气压力;过滤器(3)用于避免氦气瓶(1)中的杂质进入待测密封结构(7)中。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,在氦气管路入口阀门(4)的输出端还设置有氦气管路入口节流圈(5);在氦气管路出口阀门(8)的输出端还设置有...
【技术特征摘要】
1.一种液氢温度下的高压密封结构性能验证试验系统,其特征在于,包括:氦气源、氦气管路入口阀门(4)、氦气管路出口阀门(8)、液氢槽(12)、换热器(6)、温度传感器(16)、压力传感器(17)和氦检漏仪(18);
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,氦气源包括氦气瓶(1)、磨压机(2)和过滤器(3);磨压机(2)用于改变氦气管路内输送的氦气压力;过滤器(3)用于避免氦气瓶(1)中的杂质进入待测密封结构(7)中。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,在氦气管路入口阀门(4)的输出端还设置有氦气管路入口节流圈(5);在氦气管路出口阀门(8)的输出端还设置有氦气管路出口节流圈(9)。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,氦气管路入口节流圈(5)和/或氦气管路出口节流圈(9)质量流量满足:
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,换热器(6)的体积大于或等于待测密封结构(7)的内腔体积。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵有磊,王新军,王修慧,樊仕营,穆桐,刘曌俞,周煜婷,王洪宇,
申请(专利权)人:北京航天动力研究所,
类型:发明
国别省市:
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