RU2045752C1 - Method of test of nozzle units and differential plant for its implementation - Google Patents
Method of test of nozzle units and differential plant for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2045752C1 RU2045752C1 SU5054928A RU2045752C1 RU 2045752 C1 RU2045752 C1 RU 2045752C1 SU 5054928 A SU5054928 A SU 5054928A RU 2045752 C1 RU2045752 C1 RU 2045752C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzles
- receiver
- liquid
- tank
- air
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к испытанию сопл и может быть использовано при проведении измерений тяговых и расходных характеристик сопл и сопловых блоков, в том числе при проведении модельных испытаний сопл реактивных двигателей. The invention relates to the testing of nozzles and can be used when measuring traction and flow characteristics of nozzles and nozzle blocks, including when conducting model tests of nozzles of jet engines.
При проведении испытаний сопл двигателей [1] их тяга измеряется непосредственно датчиком, а импульс (пустотная тяга) и коэффициент расхода определяется с точностью 0,5-1% Для получения более точных данных по характеристикам сопл испытания проводят на моделях с использованием в качестве рабочего тела воздуха высокого давления. В этом случае предельная ошибка в определении импульса ≈0,3% а коэффициента расхода ≈0,3-0,5%
Известен также более точный способ определения тяговых и расходных характеристик сопл, заключающийся в подаче холодного воздуха по газовому тракту в разделительную камеру, разделении его в ней на два отдельных потока, прохождении этих потоков через эталонное и испытуемое сопло и замере разности тяг сравниваемых сопл при одинаковом расходе газа через сопла [2]
Дифференциальная установка для осуществления этого способа содержит ресивер, снабженный блоками разделительных сопл, пристыкованными к его торцам, и установленные на подводящем трубопроводе рабочие цилиндры с узлами крепления испытуемых сопл [2]
Недостаток известных технических решений заключается в том, что высокая паспортная точность обеспечивается только при сохранении соотношения расходов через делительные и соответственно через испытуемые сопла одинаковыми в двух последовательных запусках. В действительности соотношение расходов изменяется в процессе запуска. Это связано с тем, что за счет дроссельного эффекта рабочее тело холодный воздух, т.е. воздух с температурой, приблизительно равной температуре окружающей среды, в подводящих магистралях охлаждается на ≈20-40оС. В результате вода, содержащаяся в рабочем теле, оседает на стенках охлаждающихся в процессе запуска делительных сопл, изменяя площадь их минимального сечения. Если запуск длительный (0,5-2 мин), то паспортная точность снижается и погрешность увеличивается до ≈0,5% вместо паспортной 0,1% из-за неодинакового обмерзания делительных сопл и нарушения равенства в разделении расхода.When testing the nozzles of engines [1], their thrust is measured directly by the sensor, and the momentum (void draft) and flow rate are determined with an accuracy of 0.5-1%. To obtain more accurate data on the characteristics of the nozzles, the tests are carried out on models using the working fluid high pressure air. In this case, the marginal error in determining the momentum is ≈0.3% and the flow coefficient ≈0.3-0.5%
There is also a more accurate method for determining the traction and flow characteristics of nozzles, which consists in supplying cold air through the gas path to the separation chamber, dividing it into two separate streams, passing these flows through the reference and test nozzles, and measuring the difference between the nozzles of the compared nozzles at the same flow rate gas through nozzles [2]
The differential installation for implementing this method includes a receiver equipped with blocks of separation nozzles docked to its ends, and working cylinders mounted on the inlet pipe with attachment points of the tested nozzles [2]
A disadvantage of the known technical solutions is that high passport accuracy is ensured only while maintaining the ratio of costs through dividing and, accordingly, through the tested nozzle the same in two successive starts. In fact, the cost ratio changes during the launch process. This is due to the fact that due to the throttle effect, the working fluid is cold air, i.e. air with a temperature approximately equal to the ambient temperature in the supply lines is cooled by ≈20-40 о С. As a result, the water contained in the working fluid settles on the walls of the dividing nozzles cooling during the start-up process, changing the area of their minimum section. If the start-up is long (0.5-2 min), then the nameplate accuracy decreases and the error increases to ≈0.5% instead of the nameplate 0.1% due to unequal freezing of the dividing nozzles and violation of equality in the flow rate sharing.
Технической задачей является повышение точности определения тяговых и расходных характеристик испытуемых сопловых блоков путем уменьшения погрешности в разделении расходов. The technical task is to increase the accuracy of determining the traction and flow characteristics of the tested nozzle blocks by reducing the error in the separation of costs.
Это достигается за счет того, что в способе, основанном на подаче воздуха, разделении его на два равных по расходу отдельных потока, которые направляют в эталонное и испытуемое сопла, перед разделением потока в нем распыляют жидкость, при этом отношение расхода жидкости mж к расходу воздуха mв выбираются из интервала значений mж/mв 0,0003-0,002.This is achieved in that in the method, based on an intake air dividing it into two equal flow separate streams, which is sent to the reference and test nozzles before separation flow therein atomized liquid, wherein the ratio of the flow rate m w to flow air m in are selected from the interval of values of m w / m in 0.0003-0.002.
Способ реализуется на дифференциальной установке для испытания сопловых блоков ракетных двигателей, содержащей ресивер с блоками разделительных сопел, соединенный с рабочими цилиндрами для установки сопловых блоков и трубопроводом для подачи воздуха. Установка снабжена центробежными форсунками и баком, заполненным жидкостью, причем форсунки установлены на оси ресивера в зоне пересечения осей трубопровода и цилиндров, направлены в стороны цилиндров и связаны магистралью с баком, а полость в баке над жидкостью сообщена с трубопроводом, в котором между ресивером и участком отбора воздуха в бак установлено гидравлическое сопротивление. The method is implemented on a differential installation for testing nozzle blocks of rocket engines containing a receiver with blocks of separation nozzles connected to working cylinders for installing nozzle blocks and a pipeline for supplying air. The installation is equipped with centrifugal nozzles and a tank filled with liquid, and the nozzles are mounted on the axis of the receiver in the zone of intersection of the axes of the pipeline and cylinders, are directed to the sides of the cylinders and are connected by a line to the tank, and the cavity in the tank above the liquid is connected to the pipeline, in which between the receiver and the section air intake in the tank installed hydraulic resistance.
По экспериментальным данным и исходя из возможности обычной предварительной осушки воздуха до влагосодержания 0,1-0,2 г/кг минимальная величина отношения расхода жидкости mж к расходу воздуха mв составляет (mж/mв) 0,0003.According to experimental data, and based on the possibility of the provisional normal air drying to a moisture content of 0.1-0.2 g / kg of the minimum value of the ratio of liquid flow to m w m air flow rate is in the (m x / m in) 0.0003.
Для равномерного распыливания жидкости по всему объему воздуха в ресивере наиболее приемлемы центробежные форсунки. По опытным данным разброс значений расхода, обеспечиваемых этими форсунками, составляет ≈5% Учитывая это, а также допуская ошибку 0,01% в делении расхода рабочего тела за счет неточного деления жидкости, получают верхний предел отношения (mж/mв) 0,002 и общий интервал (mж/mв) 0,0003-0,002.For uniform atomization of the liquid throughout the air volume in the receiver, centrifugal nozzles are most suitable. According to experimental data, the spread in the flow rates provided by these nozzles is ≈5%. Given this, and also assuming an error of 0.01% in the division of the flow of the working fluid due to inaccurate division of the liquid, an upper limit of the ratio (m w / m in ) of 0.002 is obtained and total interval (m w / m in ) 0.0003-0.002.
На фиг. 1 схематически изображена дифференциальная установка; на фиг. 2 график зависимости по времени τ измеряемой разности тяг. In FIG. 1 schematically shows a differential installation; in FIG. 2 is a graph of the time dependence of τ of the measured rod difference.
Дифференциальная установка для испытаний сопловых блоков содержит ресивер 1, который снабжен блоками разделительных сопл 2, пристыкованными к его торцам 3, и установлен на подводящем трубопроводе рабочего тела 4. Рабочие цилиндры 5 для установки сопловых блоков 6 соосно соединены с блоками разделительных сопл 2 и имеют на противоположных концах узлы крепления 7 для испытуемых сопл 6. В ресивере 1 на его оси, совпадающей с осью цилиндров, в зоне пересечения осей трубопровода 4 и рабочих цилиндров 5 установлены центробежные форсунки 8, направленные в стороны цилиндров 5 и связанные магистралью 9 с баком 10, заполненным жидкостью. Полость 11 над жидкостью в баке 10 сообщена магистралью 12 с трубопроводом 4 рабочего тела (воздуха), в котором между ресивером 1 и участком отбора в бак воздуха 13 установлено гидравлическое сопротивление 14 в виде диафрагмы. The differential installation for testing nozzle blocks contains a receiver 1, which is equipped with blocks of separation nozzles 2, docked to its ends 3, and is installed on the inlet pipe of the working fluid 4. The working cylinders 5 for installing nozzle blocks 6 are coaxially connected to the blocks of separation nozzles 2 and have fastening nodes 7 for opposite nozzles 6 at opposite ends. In the receiver 1, centrifugal nozzles 8 are installed in the zone of intersection of the axes of the pipeline 4 and the working cylinders 5 on its axis coinciding with the axis of the cylinders. located on the sides of the cylinders 5 and connected by the line 9 with the tank 10 filled with liquid. The cavity 11 above the liquid in the tank 10 is connected by a line 12 with a pipeline 4 of the working fluid (air), in which a hydraulic resistance 14 in the form of a diaphragm is installed between the receiver 1 and the sampling section in the air tank 13.
При включении установки во время испытания сопловых блоков 6 рабочее тело (воздух), протекая по трубопроводу 4 на участке отбора воздуха 13 от сечения, где расположен штуцер 15 отбора давления и до ресивера 1, имеет некоторый перепад давления. Близкий к этому перепад давления возникает между полостью 11 бака 10 и ресивером 1, в результате жидкость вытесняется из бака 10, проходит по магистрали 9 к центробежным форсункам 8 и разбрызгивается в ресивере 1. В результате происходит стабилизация соотношения расходов через разделительные сопла 2 правой и левой сторон дифференциальной установки такое, как этом показано на фиг. 2 (участок τ1- τ2), т.е. исключается ошибка измерений δR0.When you turn on the installation during testing of the nozzle blocks 6, the working fluid (air), flowing through the pipe 4 in the air sampling section 13 from the section where the pressure sampling fitting 15 is located and to the receiver 1, has a certain pressure drop. A pressure difference close to this occurs between the cavity 11 of the tank 10 and the receiver 1, as a result, the liquid is forced out of the tank 10, passes through the line 9 to the centrifugal nozzles 8 and is sprayed in the receiver 1. As a result, the flow rate is stabilized through the separation nozzles 2 of the right and left the sides of the differential installation is as shown in FIG. 2 (plot τ 1 - τ 2 ), i.e. measurement error δR 0 is excluded.
Изобретение позволяет более точно определить тяговые и расходные характеристики сопл за счет уменьшения погрешности в разделении расходов. The invention allows to more accurately determine the traction and flow characteristics of the nozzles by reducing the error in the separation of costs.
Claims (2)
0,002.1. The method of testing nozzle blocks, which consists in supplying air, dividing it into two separate flow equal to the flow rate, which are sent to the reference and test nozzles, characterized in that before the separation of the flow spray liquid in it, while the ratio of fluid flow (m W ) to the air flow (m in ) is selected from the following range of values: m w / m at 0.0003
0.002.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5054928 RU2045752C1 (en) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Method of test of nozzle units and differential plant for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5054928 RU2045752C1 (en) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Method of test of nozzle units and differential plant for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2045752C1 true RU2045752C1 (en) | 1995-10-10 |
Family
ID=21609684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5054928 RU2045752C1 (en) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Method of test of nozzle units and differential plant for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2045752C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808939C1 (en) * | 2023-03-04 | 2023-12-05 | Илья Николаевич Волков | Method for gas-dynamic testing of diffuser |
-
1992
- 1992-07-16 RU SU5054928 patent/RU2045752C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Испытания жидкостных ракетных двигателей. Под ред. Левина В.Е., М.: Машиностроение, 1981. * |
| 2. Д.А.Мельников и др. Сопла реактивных двигателей в книге Аэромеханика и газовая динамика. М.:, Наука, 1976, с.72-74, рис.1. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808939C1 (en) * | 2023-03-04 | 2023-12-05 | Илья Николаевич Волков | Method for gas-dynamic testing of diffuser |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ingebo et al. | Drop-size distribution for cross current breakup of liquid jets in airstreams | |
| Hulin et al. | Experimental study of vortex emission behind bluff obstacles in a gas liquid vertical two-phase flow | |
| Warnica et al. | Drag coefficients of spherical liquid droplets Part 2: Turbulent gaseous fields | |
| Manning et al. | Heat and mass transfer to decelerating finely atomized sprays | |
| RU2045752C1 (en) | Method of test of nozzle units and differential plant for its implementation | |
| US4928524A (en) | Method and apparatus for measuring flow rate of a gas containing condensable components and mists | |
| US4446748A (en) | Proportional flow sampler | |
| Sankar et al. | Liquid atomization by coaxial rocket injectors | |
| CN109917824A (en) | A kind of flow rate calculation system applied to the test of nontoxic monopropellant engine heat examination | |
| JPS5533628A (en) | Testing and inspecting device of flow meter | |
| CN211740311U (en) | Vehicle-mounted ignition engine instantaneous oil consumption measuring instrument | |
| JPS57105551A (en) | Suction air system of internal combustion engine cum fuel injector | |
| GB1217801A (en) | Improvements in or relating to apparatus for mising fuel and air | |
| Benser et al. | An investigation of backflow phenomenon in centrifugal compressors | |
| Coghe et al. | In-cylinder air motion measurements by laser velocimetry under steady-state flow conditions | |
| Mullen et al. | Burners for Supersonic Ram-Jets | |
| SU1368640A1 (en) | Device for measuring small and microflows of gas | |
| Moujaes | Measurement of slurry concentration and flow rates in shell and tube slurry heat exchangers | |
| Sanchez et al. | Considerations on the gas-phase velocity field in a nonevaporating diesel spray | |
| RU2164667C2 (en) | Plant for stand study of flow characteristics of hydraulic resistances | |
| TSUYAMA et al. | On the Flow of the Air-Water Mixture in the Branch Pipe: 1. Experiment on the Horizontal Branch Pipe Which is Equal to the Main One in Diameter | |
| Desantes et al. | Intake pipes evaluation: comparison between paddle-wheel and hot-wire anemometry methods | |
| US4312222A (en) | Apparatus for testing the volume of fluid medium flowing through variable cross-section throttle | |
| US3417624A (en) | Fluid vortex transducer | |
| US3046790A (en) | Pressure ratio computer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20110717 |