CN106706350A - 用于液体氧化剂供应系统的宽适用范围背压模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明的用于液体氧化剂供应系统的宽适用范围背压模拟装置，包括：喷注器、背压模拟空腔壳体、电磁阀、电动球阀；喷注器与背压模拟空腔壳体连接，在背压模拟空腔壳体上可以布置测压嘴用于监测其内压强的变化；电磁阀通过三通阀与背压模拟空腔壳体连接，并且与电动球阀连接；通过调节电动球阀的开度和电磁阀的开关时序，可以满足不同背压变化的需求，能够完全覆盖真实发动机工作过程的压力剖面，实现对供应系统流量稳定性的可靠评估。

Description

用于液体氧化剂供应系统的宽适用范围背压模拟装置

技术领域

本发明涉及固液火箭发动机领域，具体涉及一种用于模拟氧化剂供应系统宽背压变化的试验系统。

背景技术

固液火箭发动机氧化剂供给系统是固液发动机的核心系统部件，通过其稳定可控的工作可以决定固液发动机稳定工作性能和工作能力。在进行一次稳定可靠的发动机热试车，需要首先保证氧化剂供应系统稳定，这样才能研究发动机内部的燃烧规律。为了取得一次发动机热试车的成功需要投入大量的人力物力和较大的费用（特别是在直径较大的发动机热试车），因此每一次热试车状态确定后都要保证除了发动机外的其他关键部件都能稳定可靠工作，除了发动机外最首先需要保证氧化剂供应系统的稳定可靠工作。背压模拟装置的设计，可以模拟热试车时候的燃烧室最高压强及在燃烧室室压发生变化时，给氧化剂供给系统带来的影响，可以在热试车前提前暴露管路系统的问题，以便进行改进设计，获得稳定可靠工作的氧化剂供应系统。这样就可以在热试车前获得氧化剂供应的稳定可控能力，为热试成功奠定基础。

目前，背压模拟的方式主要有以下几种形式：管路出口加一节流装置、管路末端连接电动球阀，几种模拟背压方式存在以下缺点（图1中对比了几组背压模拟方式的试验曲线）：

1.管路末端连接一个小孔径的孔板节流装置，只能保证氧化剂供应系统出口保持一个恒定的背压条件，不能在一次试验中有效地实现背压的变化调节。

2.管路末端连接电动球阀，通过球阀的从开到闭，或是从闭到开都能起到一定的模拟背压变化过程，但是这种变化跟球阀的响应时间及球阀的开闭规律有着很大的关联，电动球阀关闭过程中真正能使压强变化剧烈的过程往往是在较短时间完成，而且只能模拟一种变化趋势，单一上升或是单一下降，另外其背压大小不可控制，氧化剂流量的随跟背压的联系得不到充分验证。

因此，需要一种用于模拟背压变化的试验装置对氧化剂供应系统的能力进行评估和测试。

发明内容

本发明解决的问题是现有用于固液火箭发动机氧化剂系统模拟背压变化能力有限，不能准确反应背压与供应系统之间的联系规律；为解决所述问题，本发明提供一种用于液体氧化剂供应系统的宽适用范围背压模拟装置。

为了解决本发明的上述技术问题，本发明提供的解决方案是提供用于液体氧化剂供应系统的宽适用范围背压模拟装置，包括：背压模拟空腔壳体、电动球阀、电磁阀、雾化喷注器；所述电动球阀位于壳体出口；壳体与作为氧化剂供应系统出口的雾化喷注器连接，壳体留有泄压出口连接电动球阀及电磁阀。

进一步，所述壳体可采用30Cr3钢，壳体通过三通管路与电动球阀以及电磁阀连接。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

在试验过程中可以满足对不同背压的有效控制、实现压强在预期试验目的要求下的合理升降，实现背压的理想模拟状态。解决了不能在试验中实现背压变化及可控的难题，提高了对固液火箭发动机氧化剂供应系统的输送稳定能力的测试及评估，提高对在热试状态时压强波动下的氧化剂供应系统的稳定性，提升整个固液发动机稳定工作能力和工作性能。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是背景技术中对比了几组背压模拟方式的试验曲线；其中图1（a）为孔板节流模拟背压曲线；图1（b）为电动球阀模拟背压曲线；图1（c）为本发明用于液体氧化剂供应系统的宽适用范围背压模拟装置模拟背压曲线；

图2是用于液体氧化剂供应系统的宽适用范围背压模拟装置示意图。

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。

对于高饱和蒸汽压液体可以通过其在压力模拟空腔中的自动汽化，通过控制其出口泄压量的大小控制其压强的变化。对于低饱和蒸气压的液体可以通过在模拟空腔中充适量的气体，通过控制充其量及泄压量来控制压强的变化。本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。

如图2所示，本发明的氧化剂供应系统的宽适用范围背压模拟装置包括：喷注器1、背压模拟空腔壳体2、电磁阀3、电动球阀4；

所述背压模拟装置喷注器1与背压模拟空腔壳体2连接，在背压模拟空腔壳体2上可以布置测压嘴用于监测其内压强的变化；电磁阀3通过三通阀与背压模拟空腔壳体2连接，并且与电动球阀4连接，形成满足不同背压曲线需求的泄压出口。

本发明虽然已较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于液体氧化剂供应系统的宽适用范围背压模拟装置，其特征在于，包括：壳体、雾化喷注器、电动球阀和电磁阀；

所述电动球阀位于壳体出口；壳体与作为氧化剂供应系统出口的雾化喷注器连接，壳体留有泄压出口连接电动球阀及电磁阀。

2.根据权利要求1所述的用于液体氧化剂供应系统的宽适用范围背压模拟装置，其特征在于，所述壳体通过三通管路与电动球阀以及电磁阀连接。

3.根据权利要求1所述的用于液体氧化剂供应系统的宽适用范围背压模拟装置，其特征在于，所述壳体为30Cr3钢。

4.根据权利要求1所述的用于液体氧化剂供应系统的宽适用范围背压模拟装置，其特征在于，所述壳体作为安装基座，留有出入口安装连接结构；喷注器接入口，作为背压模拟输入装置，壳体出口连接电动球阀及电磁阀作为泄压出口实现压强的升降调节。