CN203819504U - 一种低温推进剂均衡供应系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于航空航天技术领域，具体涉及一种用于液氧—煤油发动机四机并联试车的低温推进剂均衡供应系统。该系统包括主管道、分流装置以及多个分流支管；主管道通过分流装置与多个分流支管连接。使得四机并联发动机各出口温度、压力及流量达到了均衡化，保证了四机发动机开机关机以及整个试车充满压力各环节系统的可靠性，满足了四机发动机试车的要求。
Description
技术领域
本实用新型属于航空航天技术领域，具体涉及一种用于液氧—煤油发动机四机并联试车的低温推进剂均衡供应系统。
背景技术
液氧—煤油发动机四机并联试车要求试车台具备同时为四台发动机供应液氧和煤油的能力。试车台低温推进剂需由一路供应变为四路均衡供应，这对发动机入口低温推进剂压力、流量及温度的均匀性都有很大的要求。为了满足发动机低温推进剂管路入口工况的要求，需设计一套具有均衡性供应低温推进剂的分流系统，以满足四机并联发动机低温推进剂入口管路压力、流量及温度均匀性的要求。
实用新型内容
为了解决背景技术中的问题，本实用新型提供了一种可同时供应四台发动机燃料，并且能确保各个发动机入口低温推进剂压力、流量及温度的均匀性的低温推进剂均衡供应系统。
本发明的具体技术方案是：
一种低温推进剂均衡供应系统，其特征在于：包括主管道、分流装置以及多个分流支管；所述主管道通过分流装置与分流支管连接。
所述分流装置包括主筒体以及多个分支管道；所述主筒体一端与主管道连接，另一端设置有封盖；所述多个分支管道均设置在主筒体上；所述主筒体的截面面积和分支管道截面面积呈倍数关系。
上述封盖截面呈圆弧形。
上述主管道包括依次连接的推进剂入口管道、过渡弯管以及平直管道；所述平直管道的长度是平直管道直径的5～10倍。
上述供应系统还包括设置在分流管道与分流支管之间的波纹管。
上供应系统还包括固定机架以及用于多个紧固装置；所述紧固装置包括卡箍以及固定卡箍的卡座；所述卡箍将管道卡紧；所述卡座与固定机架 固连。
上述分流支管数量为4；所述分支管道的数量为4。
上述主筒体的截面面积是分支管道截面面积的4倍。
上述主管道、主筒体、分支管道以及分流支管外部均包裹保温层。
上述保温层内层为海绵，外层为玻璃丝带。
本发明的优点在于：
1、本实用新型的系统中通过使用主管道、分流装置、分流管，使得四机并联发动机各出口温度、压力及流量达到了均衡化，保证了四机发动机开机关机以及整个试车充满压力各环节系统的可靠性。
2、本实用新型的系统中通过使用波纹管避免了低温工况下管道冷缩时的纵向位移，确保管道应力。
3、本实用新型的系统中通过使用紧固装置避免了系统工作中各个管道发生纵向移动以及在振动过程的摇摆，并防止系统在发动机开机和关机时产生的水击的冲击。
4、本实用新型的系统中通过在各个管道外部包裹保温层，确保了低温推进剂在常温情况下不易挥发，也保证了整个管路系统温度的均衡和压力的稳定。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的管路布局图；
图3为分流装置的剖视结构示意图；
图4为紧固装置的结构示意图。
1-固定支架、2-主管道、21-推进剂入口管道、22-过渡弯管、23-平直管道、3-分流装置、31-主筒体、32-分支管道、33-封盖、4-波纹管、5-分流支管、6-紧固装置、61-卡箍、62-卡座。
具体实施方式
本实用新型建立一套低温推进剂均衡供应系统，对低温推进剂主供应管路的低温推进剂进行均衡的分流，满足四机并联发动机试车对每个发动机入口温度、压力及流量的要求。
以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述：
液氧—煤油发动机的低温推进剂包括液氧和煤油两种，因此需要对两种低温推进剂分别输送，因此发明人建立结构完全相同的两个系统，用于同时分别输送液氧和煤油两种低温推进剂，该系统包括主管道2、分流装置3以及四个分流支管5；主管道2通过分流装置3与四个分流支管5连接；
进一步说，主管道2包括依次连接的推进剂入口管道21、过渡弯管22以及平直管道23；特别的是，平直管道23的长度是平直管道直径的5～10倍，这样有效的保证了管道内流体压力和流速的均匀性；
进一步说，分流装置3包括主筒体31以及四个分支管道32；主筒体31一端与平直管道23连接，另一端设置有封盖33；四个分支管道32沿圆周方向均匀分布在主筒体31上；主筒体31的截面面积是四个分支管道32截面面积的4倍；从而确保了分流装置3内流速的稳定性，以及其压力的均衡性；主筒体31上的封盖33截面呈圆弧形(为了减少开车冲击及关车水击对分流装置的自身结构及外部结构的冲击)；
其中，分流支管31与分流管道5一一对应连接。
特别的，为了避免避免了低温推进剂流入管道冷缩时的纵向位移，确保管道应力，该供应系统还包括设置在分流管道32与分流支管5之间的波纹管；
特别的，为了避免了系统工作中各个管道发生纵向移动以及在振动过程的摇摆，并防止系统在发动机开机和关机时产生的水击的冲击。该供应系统还包括固定机架1以及用于多个紧固装置6；进一步说，紧固装置6包括卡箍61以及固定卡箍的卡座62；卡箍61将管道卡紧；所述卡座62与固定机架1固连。
特别的，为了确保了低温推进剂在常温情况下不易挥发该系统的主管2道、主筒体31、分支管道32以及分流支管5外部均包裹保温层；该保温层采用内外两侧结构，内层为海绵，外层为玻璃丝带，内外两侧通过地温胶固定粘合。
本系统的发明人还对本系统反复做了分流实验，得出了以下结论：
1分流装置中的主筒体和分支管道的之间的直径比例，依据有限元分 析计算和实际试验，应在1.5倍至2.5倍之间，过小的比例会导致分流装置的结构可靠性较差，过大的比例会增加分流装置的结构尺寸。
2主筒体内存储空间大小的设计应和设计流量保持一定的比例，依据分析计算和液流试验的结果；流体存储在主筒体内的的时间约2S-4s为最佳。
3分流装置中的四个分支管道按圆周方向均匀对称分布设计，依据水击压力分析和实测数据，对称时延轴线的各水击压力会被对称抵消，可以有效的解决水击压力在径向对分流装置的破坏；
4使用主筒体和底部封头设计；开车冲击及关车水击对分流装置的自身结构及外部的分流装置设计有很大的影响，通过筒体结构区别于常规的球形容器，结构简单，采用图4结构可对筒体采用可靠地固定。
Claims (9)
1.一种低温推进剂均衡供应系统，其特征在于：包括主管道、分流装置以及多个分流支管；所述主管道通过分流装置与分流支管连接；
所述分流装置包括主筒体以及多个分支管道；所述主筒体一端与主管道连接，另一端设置有封盖；所述多个分支管道均设置在主筒体上；所述主筒体的截面面积和分支管道截面面积呈倍数关系。
2.根据权利要求1所述的低温推进剂均衡供应系统，其特征在于：所述封盖截面呈圆弧形。
3.根据权利要求2所述的低温推进剂均衡供应系统，其特征在于：所述主管道包括依次连接的推进剂入口管道、过渡弯管以及平直管道；所述平直管道的长度是平直管道直径的5～10倍。
4.根据权利要求3所述的低温推进剂均衡供应系统，其特征在于：所述供应系统还包括设置在分流管道与分流支管之间的波纹管。
5.根据权利要求4所述的低温推进剂均衡供应系统，其特征在于：所述供应系统还包括固定机架以及用于多个紧固装置；所述紧固装置包括卡箍以及固定卡箍的卡座；所述卡箍将管道卡紧；所述卡座与固定机架固连。
6.根据权利要求5所述的低温推进剂均衡供应系统，其特征在于：所述分流支管数量为4；所述分支管道的数量为4。
7.根据权利要求6所述的低温推进剂均衡供应系统，其特征在于：所述主筒体的截面面积是分支管道截面面积的4倍。
8.根据权利要求7所述的低温推进剂均衡供应系统，其特征在于：所述主管道、主筒体、分支管道以及分流支管外部均包裹保温层。
9.根据权利要求8所述的低温推进剂均衡供应系统，其特征在于：所述保温层内层为海绵，外层为玻璃丝带。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105627638A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-06-01 | 西安交通大学 | 一种低温推进剂快速过冷装置 |
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| CN105627638B (zh) * | 2015-12-29 | 2017-12-26 | 西安交通大学 | 一种低温推进剂快速过冷装置 |
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| CN106644489B (zh) * | 2016-09-30 | 2019-06-18 | 西安航天动力试验技术研究所 | 非对称结构推进剂均衡供应装置及设计方法 |
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