CN110595791A - 用于固体燃料冲压连管实验推力测量实验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于固体燃料冲压连管实验推力测量实验台，包括固体燃料冲压地面实验台（1）、冲压发动机来流进气管道（2）、冲压发动机推力传感器（3）、冲压发动机动架支柱（4）、冲压发动机动架簧片（5）、冲压发动机实验台动架连接板（6）、冲压发动机实验台动架主体（7）、冲压发动机来流进气套筒管道（8）以及套筒管道固定墙（9）。本发明解决了目前头部进气连管实验台推力无法测量以及测量不准确的问题。

Description

用于固体燃料冲压连管实验推力测量实验台

技术领域

本发明属于固体燃料冲压发动机连管实验领域，特别是一种用于固体燃料冲压连管实验推力测量实验台。

背景技术

固体燃料冲压发动机直连式实验研究始于上个世纪80年代，S. Krishnan在《Solid fuel ramjet combustor design》中提到了一种直连试实验台，该实验台可进行一般程度的冲压发动机连管地面实验，但无法对推力进行测量。苏莹莉在《含能材料对固体燃料冲压发动机燃烧性能影响研究》一文中提到了一种直连试实验台，该实验台可通弯管连接的方式对头部进气冲压发动机推力进行测量，但该种测量方式由于来流压力过高会导致弯管中的高压气体所带来的阻力造成推力测量误差较大。综上所述：上述装置虽可模拟冲压发动机地面实验，并测定相应参数，但是精度有限，受发动机来流影状况响较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于固体燃料冲压连管实验推力测量实验台，解决了目前连管试验台无法测量发动机推力或推力测量不准确的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于固体燃料冲压连管实验推力测量实验台，包括固体燃料冲压地面实验台、冲压发动机来流进气管道、冲压发动机推力传感器、冲压发动机动架支柱、冲压发动机动架簧片、冲压发动机实验台动架连接板、冲压发动机实验台动架主体和冲压发动机来流进气套筒管道以及套筒管道固定墙；其中固体燃料冲压地面实验台，应水平放置，其高度不低于500mm，长度不小于1500mm，宽度不小于1000mm；套筒管道固定墙竖立于固体燃料冲压地面实验台上，并与固体燃料冲压地面实验台保持垂直，两者中心线重合；冲压发动机来流进气套筒管道固定于套筒管道固定墙上，且进气套筒管道轴线与固体燃料冲压地面实验台保持平行；冲压发动机来流进气管道应伸入冲压发动机来流进气套筒管道中；冲压发动机动架支柱数量为4个，以矩形的分布方式均布于固体燃料冲压地面实验台上，每个冲压发动机动架支柱与固体燃料冲压地面实验台边缘距离应相等，且与固体燃料冲压地面实验台垂直安装；冲压发动机实验台动架主体为长方形，应安装于矩形分布的冲压发动机动架支柱中间，二者中心线应保持重合，冲压发动机实验台动架主体的4个角分别与冲压发动机实验台动架连接板连接；冲压发动机实验台动架连接板通过簧片分别与4个冲压发动机动架支柱连接；冲压发动机推力传感器一侧应与套筒管道固定墙垂直安装，另一侧与冲压发动机实验台动架连接板垂直安装，安装后冲压发动机推力传感器应保持水平。

其中，冲压发动机来流进气管道与冲压发动机来流进气套筒管道间保持间隙配合，且在两者配合处涂抹动密封胶使两者密封。冲压发动机来流进气管道、冲压发动机来流进气套筒管道和冲压发动机推力传感器与固体燃料冲压地面实验台保持水平且在同一轴线上。冲压发动机动架簧片轴向受力型变量不低于20mm，且与冲压发动机实验台动架连接板连接需可靠，为无间隙连接。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）可实现在实验过程中对冲压发动机工作推力进行准确测量，有效降低实验误差。（2）该设备结构简单，可靠性高，后期保养难度较低，且其推力测量方式合理，来流高压气体对轴向推力影响较小。（3）由于本实验台前侧有两个推力传感器，在测量发动机推力的同时可进一步测量发动机径向推力偏心，获得更多关于发动机工作性能的有效参数。

附图说明

图1为本发明用于固体燃料冲压连管实验推力测量实验台俯视结构示意图。

图2为本发明用于固体燃料冲压连管实验推力测量实验台侧视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

结合图1至图2，实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于固体燃料冲压连管实验推力测量实验台，所述固体燃料冲压连管实验推力测量实验台包括固体燃料冲压地面实验台1、冲压发动机来流进气管道2、冲压发动机推力传感器3、冲压发动机动架支柱4、冲压发动机动架簧片5、冲压发动机实验台动架连接板6、冲压发动机实验台动架主体7和冲压发动机来流进气套筒管道8以及套筒管道固定墙9构成；其中固体燃料冲压地面实验台1，应水平放置，其高度不低于500mm，长度不小于1500mm，宽度不小于1000mm；套筒管道固定墙9竖立于固体燃料冲压地面实验台1上，并与固体燃料冲压地面实验台1保持垂直，两者中心线重合；冲压发动机来流进气套筒管道8固定于套筒管道固定墙9上，且进气套筒管道8轴线与固体燃料冲压地面实验台1保持平行；冲压发动机来流进气管道2应伸入冲压发动机来流进气套筒管道8中，二者之间保持间隙配合，且在两者配合处涂抹动密封胶使两者密封；冲压发动机动架支柱4数量为4个，以矩形的分布方式均布于固体燃料冲压地面实验台1上，每个冲压发动机动架支柱4与固体燃料冲压地面实验台1边缘距离应相等，且与固体燃料冲压地面实验台1垂直安装；冲压发动机实验台动架主体7为长方形，应安装于矩形分布的冲压发动机动架支柱4中间，二者中心线应保持重合，冲压发动机实验台动架主体7的四个角分别与冲压发动机实验台动架连接板6连接；冲压发动机实验台动架连接板6通过簧片5分别与四个冲压发动机动架支柱4连接，且簧片5轴向受力型变量不低于20mm，且与冲压发动机实验台动架连接板6连接需可靠，为无间隙连接；冲压发动机推力传感器3一侧应与套筒管道固定墙9垂直安装，另一侧与冲压发动机实验台动架连接板6垂直安装，安装后冲压发动机推力传感器3应保持水平且与冲压发动机来流进气套筒管道8、固体燃料冲压地面实验台1、冲压发动机来流进气管道2保持水平且在同一轴线上。

工作原理如下：

首先将冲压发动机推力传感器3进行标定，并与固体燃料冲压地面实验台1可靠连接，确定与来流管道2和冲压发动机来流进气套筒管道8应保持水平且在同一轴线上。来流管道2和冲压发动机来流进气套筒管道8应保持间隙配合，且在两者配合处涂抹动密封胶，使两者可靠密封。在发动机工作时，由于发动机会产生推力，从而使冲压发动机实验台动架主体7发生位移，由于冲压发动机动架簧片具有一定挠性，且形变量高于20mm，所以会导致动架主体7与发动机稍微向前移动。为减小来流管道2和冲压发动机来流进气套筒管道8相对移动所产生的摩擦力对来流推力的影响，在两者配合处涂抹动密封胶同时起到了密封与润滑的作用。此时，采集系统会将冲压发动机推力传感器3所测得的推力记录并以曲线形式呈现。

Claims (5)

1.一种用于固体燃料冲压连管实验推力测量实验台，其特征在于：包括固体燃料冲压地面实验台（1）、冲压发动机来流进气管道（2）、冲压发动机推力传感器（3）、冲压发动机动架支柱（4）、冲压发动机动架簧片（5）、冲压发动机实验台动架连接板（6）、冲压发动机实验台动架主体（7）、冲压发动机来流进气套筒管道（8）以及套筒管道固定墙（9）；其中，固体燃料冲压地面实验台（1）水平放置，套筒管道固定墙（9）竖立于固体燃料冲压地面实验台（1）上，并与固体燃料冲压地面实验台（1）保持垂直，两者中心线重合；冲压发动机来流进气套筒管道（8）固定于套筒管道固定墙（9）上，且进气套筒管道（8）轴线与固体燃料冲压地面实验台（1）保持平行；冲压发动机来流进气管道（2）伸入冲压发动机来流进气套筒管道（8）中；冲压发动机动架支柱（4）数量为4个，以矩形的分布方式均布于固体燃料冲压地面实验台（1）上，每个冲压发动机动架支柱（4）与固体燃料冲压地面实验台（1）边缘距离相等，且与固体燃料冲压地面实验台（1）垂直安装；冲压发动机实验台动架主体（7）为长方形，安装于矩形分布的冲压发动机动架支柱（4）中间，二者中心线应保持重合，冲压发动机实验台动架主体（7）的四个角分别与冲压发动机实验台动架连接板（6）连接；冲压发动机实验台动架连接板（6）通过簧片（5）分别与四个冲压发动机动架支柱（4）连接；冲压发动机推力传感器（3）一侧与套筒管道固定墙（9）垂直安装，另一侧与冲压发动机实验台动架连接板（6）垂直安装，安装后冲压发动机推力传感器（3）保持水平。

2.根据权利要求1所述的用于固体燃料冲压连管实验推力测量实验台，其特征在于：冲压发动机来流进气管道（2）与冲压发动机来流进气套筒管道（8）间保持间隙配合，且在两者配合处涂抹动密封胶使两者密封。

3.根据权利要求2所述的用于固体燃料冲压连管实验推力测量实验台，其特征在于：冲压发动机来流进气管道（2）、冲压发动机来流进气套筒管道（8）和冲压发动机推力传感器（3）与固体燃料冲压地面实验台（1）保持水平且在同一轴线上。

4.根据权利要求1所述的用于固体燃料冲压连管实验来流流量调节装置，其特征在于：冲压发动机动架簧片（5）轴向受力型变量不低于20mm，且与冲压发动机实验台动架连接板（6）无间隙可靠连接。

5.根据权利要求1所述的用于固体燃料冲压连管实验推力测量实验台，其特征在于：固体燃料冲压地面实验台（1）的高度不低于500mm，长度不小于1500mm，宽度不小于1000mm。