SU1799464A3 - Bench for investigation hydrodynamic processes in fuel tanks of flying vehicle in weightlessness - Google Patents
Bench for investigation hydrodynamic processes in fuel tanks of flying vehicle in weightlessness Download PDFInfo
- Publication number
- SU1799464A3 SU1799464A3 SU914937875A SU4937875A SU1799464A3 SU 1799464 A3 SU1799464 A3 SU 1799464A3 SU 914937875 A SU914937875 A SU 914937875A SU 4937875 A SU4937875 A SU 4937875A SU 1799464 A3 SU1799464 A3 SU 1799464A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- model
- bellows
- working fluid
- stand
- mixer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Description
Изобретение относится к области ракетнокосмической техники и может быть использовано при испытании ее элементов, преимущественно капиллярных' заборных устройств.The invention relates to the field of rocket and space technology and can be used when testing its elements, mainly capillary 'intake devices.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей стенда по проведению исследований и повышения точности их проведения.The purpose of the invention is to expand the functionality of the test bench and improve the accuracy of their conduct.
На фиг. 1 изображен предлагаемый стенд; на фиг. 2-4 - элементы стенда.FIG. 1 shows the proposed stand; in fig. 2-4 - stand elements.
Стенд для исследования гидродинамических процессов в условиях невесомости (фиг. 1) состоит из расходной емкости 1с приводом линейных перемещений 2, снабженным регуляторами скорости 3 и длинныThe stand for the study of hydrodynamic processes in zero gravity (Fig. 1) consists of a supply tank 1 with a linear displacement drive 2, equipped with speed controllers 3 and length
АППАРАТОВ С КАПИЛЛЯРНЫМИ ЗАБОРНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ В УСЛОВИЯХ НЕВЕСОМОСТИ (57) Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использова: но при испытании ее элементов, преимущественно капиллярных заборных устройств. Цель изобретения - расширение функциональных' возможностей стенда по проведению исследований и повышение точности их'проведения. Стенд содержит расходную емкость С приводом линейных перемещений, снабженных регуляторами скорости и длины хода штока привода. Сменная модель объекта имеет смеситель, капиллярное устройство, штуцера и соединена магистралями с элементами управления, автоматики и контроля с сильфоном и газовой'полостью расходной ёмкости. Сильфон имеет подвижное дно с штоком, связанным с .штоком привода, линейных перемещений через шарнир. 4 ил.APPARATUS WITH CAPILLARY INTAKE DEVICES UNDER WEIGHTNESS CONDITIONS (57) The invention relates to rocket and space technology and can be used: but when testing its elements, mainly capillary intake devices. The purpose of the invention is to expand the functional capabilities of the test bench and to improve the accuracy of their conduct. The stand contains a supply tank with a linear displacement drive, equipped with speed controllers and the stroke length of the drive rod. The replaceable model of the object has a mixer, a capillary device, a nozzle and is connected by highways with control, automation and control elements with a bellows and a gas cavity of the supply tank. The bellows has a movable bottom with a rod connected to the actuator rod, linear movements through the hinge. 4 ill.
хода штока привода 4, сменной модели объекта 5 со смесителем 6, элементов управления, автоматики и контроля, пневматической 7 и гидравлической 8 магистралей, платформы и видеокамеры.stroke of the drive rod 4, replaceable model of object 5 with mixer 6, control elements, automation and control, pneumatic 7 and hydraulic 8 lines, platform and video camera.
Расходная емкость 1 содержит сильфон с дном 9, герметично соединенным с оболочкой емкости. Сильфон одном делит внутренний объем расходной емкости на две полости, жидкостную (внутри сильфона) и газовую (между оболочкой рабочей емкости . и стенкой сильфона). Внутри сильфона установлен шток 10, закрепленный на дне сильфона и пропущенный наружу через отверстие в днище емкости, снабженное уплотнением 11.Consumable container 1 contains a bellows with a bottom 9, hermetically connected to the container shell. One bellows divides the internal volume of the supply container into two cavities, liquid (inside the bellows) and gas (between the shell of the working container and the bellows wall). A stem 10 is installed inside the bellows, fixed at the bottom of the bellows and passed out through an opening in the bottom of the container, equipped with a seal 11.
SU... 1799464 АЗSU ... 1799464 AZ
Устройство для выполнения рабочей жидкости из емкости выполнено в виде привода линейных перемещений 2, шток которого через шарнир 12 связан со штоком сильфона. Сменная модель объекта 5 снабжена смесителем 6 для подачи газожидкостной смеси внутрь модели, внутрибаковым капиллярным устройством 13, а также штуцерами Ш1 - Ш6 для подсоединения с пневматическими и гидравлическими магистралями стенда. При этом штуцер Ш1 является заправочносливным штуцером модели, штуцер Ш2 - дренажным штуцером внутрибакового капиллярного заборного устройства, штуцер ШЗ служит для дренажа всей модели, штуцер Ш4 -для подачи рабочей жидкости с целью смыва мелких пузырьков газа с поверхности мелкоячеистой сетки капиллярного заборного устройства, штуцеры LU5 - Ш6 служат для замера перепада давления между полостью капиллярного заборного устройства и внутренним объемом сменной модели.The device for discharging the working fluid from the container is made in the form of a linear displacement drive 2, the rod of which is connected to the bellows rod through the hinge 12. The replaceable model of the object 5 is equipped with a mixer 6 for supplying a gas-liquid mixture inside the model, an in-tank capillary device 13, and also fittings Ш1 - Ш6 for connection with pneumatic and hydraulic lines of the stand. In this case, the Ш1 nozzle is the filling / discharge fitting of the model, the Ш2 fitting is the drain fitting of the in-tank capillary intake device, the ШЗ fitting serves to drain the entire model, the Ш4 fitting is for supplying the working fluid in order to flush out small gas bubbles from the surface of the fine mesh capillary intake device LU5, - Ш6 are used to measure the pressure difference between the cavity of the capillary intake device and the internal volume of the replaceable model.
В свою очередь смеситель 6 снабжен штуцером Ш7 для подачи жидкости и штуцером Ш8 для подачи газа внутрь смесителя.In turn, the mixer 6 is equipped with a Ш7 nozzle for liquid supply and a Ш8 nozzle for gas supply to the inside of the mixer.
На пневматической магистрали 7, соединяющей газовую полость расходной емкости с моделью, установлена прозрачная индикаторная емкость 14, которая через управляющий клапан 15 соединена с дренажным штуцером Ш2, а через трехходовой кран 16, в зависимости от его положения, соединена с дренажным штуцером ШЗ модели объекта или со штуцером Ш8 смесителя 6. В положении Заправка-слив трехходовой кран соединяет пневмомагистраль со штуцером ШЗ, а в положении Эксперимент - со штуцером Ш8.On the pneumatic line 7, which connects the gas cavity of the supply tank with the model, a transparent indicator tank 14 is installed, which is connected through the control valve 15 to the drain connection Ш2, and through the three-way valve 16, depending on its position, is connected to the drainage connection ШЗ of the object model or with fitting Ш8 of the mixer 6. In the Filling-drain position, the three-way valve connects the pneumatic line with the ШЗ fitting, and in the Experiment position - with the Ш8 fitting.
Гидравлическая магистраль стенда выполнена разветвленной в виде двух трубопроводов, на одном из которых установлен насос 17, соединенный через датчик расхода 18 и регулятор расхода 19 со штуцером Ш4 сменной модели объекта, а через регулятор расхода 20 со штуцером Ш7 смесителя.The hydraulic line of the stand is made branched in the form of two pipelines, one of which is equipped with a pump 17, connected through a flow sensor 18 and a flow regulator 19 with a fitting Ш4 of a replaceable model of the object, and through a flow controller 20 with a fitting Ш7 of the mixer.
На другом трубопроводе, соединенном с заправочным штуцером Ш1 модели установлен датчик сплошности 21 и датчик визуального наблюдения 22 за потоком рабочей жидкости. В гидравлической магистрали установлены параллельно друг другу нормально закрытые Электроклапаны 23. Наличие двух клапанов позволяет увеличить проходное сечение для потока рабочей жидкости в месте прохождения ее через электроклапан, причем масса двух спаренных таким образом клапанов оказались меньше массы одного клапана с проходным сечением, равным суммарному проходному сечению выше указанных электроклапанов..A continuity sensor 21 and a sensor for visual observation 22 of the working fluid flow are installed on another pipeline connected to the filling connection Ш1 of the model. Normally closed solenoid valves 23 are installed parallel to each other in the hydraulic line. The presence of two valves makes it possible to increase the flow area for the flow of the working fluid at the point of its passage through the solenoid valve, and the mass of the two valves paired in this way turned out to be less than the mass of one valve with a flow area equal to the total flow area above the indicated solenoid valves ..
Все составные части, агрегаты, элементы и магистрали стенда смонтированы на платформе 24 (фиг. 3), снабженной устройством для ее вращения 25 (фиг. 3). Это устройство выполненное в виде неподвижного вала 26 (фиг. 1) с подшипниками, на которых установлена платформа 24, редуктора 27 с обгонной муфтой, закрепленной на валу 26, и привода 28 (фиг. 1,4).All components, assemblies, elements and lines of the stand are mounted on a platform 24 (Fig. 3) equipped with a device for rotating it 25 (Fig. 3). This device is made in the form of a stationary shaft 26 (Fig. 1) with bearings on which the platform 24 is installed, a gearbox 27 with an overrunning clutch attached to the shaft 26, and a drive 28 (Fig. 1.4).
Для регистрации гидродинамических процессов в условиях невесомости на стенде установлена видеокамера 29 (фиг. 4). В качестве рабочей жидкости используется Карбогал по ТУ 95 - 1693-88. Карбогал из жидкостей семейства перфторанов. Одним из достоинств этой жидкости является то, что она не взаимодействует с материалом стенки модели объекта, что позволяет в течении длительного времени сохранять ее прозрачные свойства во время космического полета.To record hydrodynamic processes in zero gravity, a video camera 29 is installed on the stand (Fig. 4). Carbogal according to TU 95-1693-88 is used as a working fluid. Carbogal from liquids of the perfluorane family. One of the advantages of this liquid is that it does not interact with the material of the wall of the object model, which allows it to maintain its transparent properties for a long time during space flight.
Работа стенда при проведении гидродинамических испытаний в условиях невесомости осуществляется следующим образом. Стенд, расходная емкость которого заправлена рабочей жидкостью, устанавливается на космический летательный аппарат, который выводится на орбиту.The work of the stand during hydrodynamic tests under zero gravity is carried out as follows. The stand, the supply capacity of which is filled with the working fluid, is installed on the spacecraft, which is launched into orbit.
В стенде устанавливается очередная сменная модель объекта, штуцеры Ш1 - Ш6. которой и штуцеры Ш7- Ш8 смесителя подсоединяются к соответствующим пневматическим и гидравлическим магистралям стенда. Далее производится заправка модели рабочей жидкостью. Для чего отрываются электроклапаны 23, трехходовой кран устанавливается в положение Заправкаслив, регуляторы расхода 19, 20 закрываются.The next replaceable model of the object is installed in the stand, fittings Ш1 - Ш6. which and nozzles Ш7-Ш8 of the mixer are connected to the corresponding pneumatic and hydraulic lines of the stand. Next, the model is filled with working fluid. For this, the solenoid valves 23 open, the three-way valve is set to the Refueling position, the flow regulators 19, 20 are closed.
В результате этого жидкостная полость расходной емкости сообщается со штуцером Ш1 модели объекта, а газовая полость расходной емкости соединяется с дренажными штуцерами Ш2 и ШЗ модели.As a result of this, the liquid cavity of the supply tank communicates with the nozzle Ш1 of the object model, and the gas cavity of the supply tank is connected to the drainage fittings Ш2 and ШЗ of the model.
Затем платформа с помощью привода 28 через редуктор 27 с обгонной муфтой раскручивается до необходимого числа оборотов. Во время вращения платформы включается привод 2, при линейных перемещениях штока которого, связанного со штоком расходной емкости, рабочая жидкость из последней вытесняется в модель объекта через электроклапаны 23, датчик сплошности 21 и датчик визуального наблюдения 22.Then the platform with the help of the drive 28 through the gearbox 27 with an overrunning clutch is unwound to the required speed. During the rotation of the platform, drive 2 is turned on, with linear movements of the rod of which, connected with the rod of the supply container, the working fluid from the latter is displaced into the model of the object through the electrovalves 23, the continuity sensor 21 and the visual observation sensor 22.
Под действием центробежных сил жидкость в модели при ее заполнении приливает в ней к заправочносливному штуцеру Ш1 и освобождается от газовых включений. Во время заправки дренаж газа из самой модели объекта и капиллярного заборного устройства осуществляется через штуцеры Ш2, ШЗ, электроклапан 15, трехходовой кран 16, 5 прозрачную индикаторную емкость 14 в газовую полость расходной емкости.Under the action of centrifugal forces, the liquid in the model, when it is filled, flows in it to the filling and discharge fitting Ш1 and is freed from gas inclusions. During refueling, the drainage of gas from the object model itself and the capillary intake device is carried out through the connections Ш2, ШЗ, the solenoid valve 15, the three-way valve 16, 5 a transparent indicator container 14 into the gas cavity of the supply container.
Контроль за заполнением и дренажом модели и капиллярного заборного устройства, ведется визуально по наблюдению за 10 прозрачной моделью объекта и прозрачной индикаторной емкостью.·Control over the filling and drainage of the model and the capillary intake device is carried out visually by observing the 10 transparent model of the object and the transparent indicator tank.
После заполнения модели рабочей жидкостью до заданного объема; что обеспечивается соответствующей установкой регулятора хода штока привода 4. После заполнения модели объекта до определенного уровня закрывается клапан 15, обесточивается привод вращения 28 и 20 останавливается платформа. Затем регуляторы 19 и 20 устанавливаются в положение соответствующее условиям проведения эксперимента, а трехходовой кран 16 в положение Заправка-слив. 25After filling the model with working fluid to a predetermined volume; which is ensured by the appropriate installation of the actuator stem stroke regulator 4. After filling the model of the object to a certain level, valve 15 is closed, the rotation drive 28 is de-energized and the platform is stopped. Then the regulators 19 and 20 are set to the position corresponding to the conditions of the experiment, and the three-way valve 16 to the Fill-drain position. 25
Непосредственно перед проведением эксперимента устанавливают регуляторы длины и скорости хода штока привода линейных перемещений в требуемое положение. После чего подают напряжение на 30 привод, усилие от которого через его шток и шток сильфона передается на дно сильфона.. Сильфон разжимается, тем самым в его жидкостной полости создается разрежение и жидкость через штуцер Ш1, датчик визу- 35 ального наблюдения 22, датчик сплошности 21, клапаны 23 перетекает в сильфон. При перетекании жидкости из модели объекта в сильфон, гидродинамические процессы, происходящие внутри модели, регистриру- 40 ются с помощью видеокамеры 29 (фиг. 4).Immediately before the experiment, set the length and speed regulators of the rod of the linear displacement drive to the required position. Then a voltage is applied to the 30 drive, the force from which is transmitted through its stem and the bellows stem to the bottom of the bellows .. The bellows expands, thereby creating a vacuum in its liquid cavity and liquid through the connection Ш1, visual observation sensor 22, continuity sensor 21, valves 23 flows into the bellows. When the liquid flows from the model of the object to the bellows, the hydrodynamic processes occurring inside the model are recorded using a video camera 29 (Fig. 4).
Путем установки различной длины и скорости хода соответствующих регуляторов создается возможность воспроизводить различные режимы 45 гидродинамических процессов с модели объекта с капиллярным заборным устройством. Кроме того, при исследованиях, связанных в основном с функционированием капиллярного заборного устройства при 50 различном газооодержании рабочей жидкости, в процессе слива с помощью смесителя газожидкостная смесь подается внутрь модели объекта. Для чего трехходовой кран устанавливается в положение Экспери- 55 мент, подключая газовую магистраль к смесителю, включается насос 17, при работе которого часть рабочей жидкости из модели объекта отбирается через штуцер Ш1 и подводится к штуцеру LU7 смесителя.By setting different lengths and stroke speeds of the corresponding regulators, it is possible to reproduce various modes of 45 hydrodynamic processes from a model of an object with a capillary intake device. In addition, in studies related mainly to the operation of the capillary intake device at 50 different gas contents of the working fluid, in the process of draining using a mixer, the gas-liquid mixture is fed into the object model. For this, the three-way valve is set to the Experiment 55 position, connecting the gas line to the mixer, pump 17 is turned on, during which part of the working fluid from the object model is taken through the Ш1 nozzle and fed to the LU7 nozzle of the mixer.
Для повышения чистоты проведения эксперимента при сливе жидкости из модели периодически проводят смыв мелких пузырей с капиллярного заборного устройства потоком рабочей жидкости, подаваемой от насоса при определенном положении регулятора 19.To improve the purity of the experiment, when draining the liquid from the model, small bubbles are periodically flushed from the capillary intake device with the flow of working fluid supplied from the pump at a certain position of the regulator 19.
Измерение перепада давления на.сетке капиллярного заборного устройства при проведении экспериментов на указанных оежимах и условиях, осуществляется задублированными дифференциальными датчиками давления 30.The measurement of the pressure drop across the mesh of the capillary intake device during experiments on the specified modes and conditions is carried out by duplicated differential pressure sensors 30.
Установка позволяет исследовать гид родинамические процессы в условиях невесомости различных моделей с капиллярными заборными устройствами. После окончания эксперимента путем включения вращения установки определяют остатки незабора рабочей жидкости в модели объекта по которым судят о качестве капиллярного заборного устройства.The installation makes it possible to study hydrodynamic processes in zero gravity conditions of various models with capillary intake devices. After the end of the experiment, by turning on the rotation of the installation, the remains of the non-sampling of the working fluid in the model of the object are determined by which the quality of the capillary intake device is judged.
Таким образом, стенд в отличие от прототипа позволяет осуществлять строго дозированную заправку и слив определенного количества рабочей жидкости из модели объекта. При этом слив рабочей жидкости может осуществляться в более широком диапазоне режимов; повысить точность определения остатков незабора жидкости капиллярными заборными устройствами и сравнивать между собой капиллярные заборные устройства различной конструкции; проводить исследования гидродинамических процессов на рабочей жидкости полностью очищенной от газовых включений; осуществлять регулирование газосодержания в рабочей жидкости; снять ограничение по объему и продолжительности проведения исследований на стенде.Thus, the stand, unlike the prototype, allows for strictly dosed filling and draining of a certain amount of working fluid from the object model. In this case, the discharge of the working fluid can be carried out in a wider range of modes; to improve the accuracy of determining the residual liquid intake by capillary intake devices and to compare capillary intake devices of various designs; to carry out studies of hydrodynamic processes on a working fluid completely cleaned of gas inclusions; to regulate the gas content in the working fluid; remove restrictions on the volume and duration of research at the stand.
За счет вышеуказанных преимуществ при использовании заявленного стенда достигается поставленная цель изобретения расширение функциональных возможностей по проведению исследований и повышения точности их проведения.Due to the above advantages, when using the claimed stand, the stated goal of the invention is achieved to expand the functionality of research and increase the accuracy of their conduct.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU914937875A SU1799464A3 (en) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | Bench for investigation hydrodynamic processes in fuel tanks of flying vehicle in weightlessness |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU914937875A SU1799464A3 (en) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | Bench for investigation hydrodynamic processes in fuel tanks of flying vehicle in weightlessness |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1799464A3 true SU1799464A3 (en) | 1993-02-28 |
Family
ID=21575360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU914937875A SU1799464A3 (en) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | Bench for investigation hydrodynamic processes in fuel tanks of flying vehicle in weightlessness |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1799464A3 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2703745C1 (en) * | 2018-12-25 | 2019-10-22 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" (АО "НПО Лавочкина") | Device for simulation of hydrodynamic processes in spacecraft fuel tank |
-
1991
- 1991-05-21 SU SU914937875A patent/SU1799464A3/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2703745C1 (en) * | 2018-12-25 | 2019-10-22 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" (АО "НПО Лавочкина") | Device for simulation of hydrodynamic processes in spacecraft fuel tank |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5568882A (en) | Precise volume fluid dispenser | |
| US4612800A (en) | Slurry viscometer | |
| NO155860B (en) | APPARATUS FOR TESTING AND CALIBRATING A FLOW METER. | |
| SU1799464A3 (en) | Bench for investigation hydrodynamic processes in fuel tanks of flying vehicle in weightlessness | |
| RU209441U1 (en) | Universal cell of phase equilibria | |
| US2767552A (en) | Fill valve for liquefied petroleum gas tanks | |
| US3473372A (en) | Apparatus for measuring engine oil consumption | |
| RU57688U1 (en) | AERODROM FUEL FILLER (OPTIONS) AND FILTER-WATER SEPARATOR FILLING CONTROL DEVICE FUEL | |
| US4332159A (en) | Reid vapor pressure tester | |
| EP0066443B1 (en) | Liquid sampling | |
| CN210154970U (en) | Dynamic water flow device for water-karst corrosion test | |
| RU2691873C1 (en) | Device for measuring mass of liquid fuel components during operation of low-thrust rocket engines in mode of single inclusions and in pulse modes | |
| US2617302A (en) | Device for gauging the water level in the bottom of hydrocarbon tanks and the like | |
| GB2267577A (en) | Capillary viscosimeter. | |
| KR100274765B1 (en) | Piston probe | |
| CN207231436U (en) | A kind of detection device of sealing test | |
| RU2713308C2 (en) | Method of measuring gas mass during operation of low-thrust rocket engine in mode of single inclusions, in pulse modes and device for implementation thereof | |
| JPS5836981Y2 (en) | gas metering device | |
| RU2771653C1 (en) | Device for measuring fuel consumption by an internal combustion engine | |
| RU2688585C1 (en) | Method of determining hydraulic residues in a tank | |
| CN111257028B (en) | Experimental device for online testing of unsteady friction of pipe cleaner under full-lubrication working condition | |
| GB2169086A (en) | Apparatus for testing of fluids | |
| RU2355884C1 (en) | Method of measuring well production and facility for implementation of this method | |
| SU980691A1 (en) | Urine analysis device | |
| CA1225848A (en) | Method and apparatus for measuring reid vapor pressure |