[發明專利]真空羽流效應實驗系統酒精/煤油系統

有效

• 申請號: 201310451525.2
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103499427A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 翁惠焱;吳靖;韓樂;蔡國飆
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G01M15/14
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文穎

技術領域

本發明涉及一種真空羽流效應實驗系統酒精/煤油系統，屬于液體壓力控制技術領域。

背景技術

發動機在真空環境下工作時產生的羽毛狀的高速高溫噴流稱為羽流。羽流會對航天器產生氣動力效應、氣動熱效應、污染效應、電磁效應等，統稱為羽流效應，羽流效應會對航天器的飛行任務帶來影響。對羽流效應的試驗研究包括空間搭載試驗和地面模擬試驗。空間搭載試驗數據真實可靠，但試驗成本高、周期長、次數少，獲得數據量有限。地面模擬試驗系統建設一次性投資大，單次試驗成本低，能重復進行不同工況和不同狀態的試驗，獲得大量試驗數據。因此，地面模擬試驗成為羽流效應試驗研究的首選。

2007年國防科工局立項、北京航空航天大學投建的真空羽流效應實驗系統，是國內首座專門用于羽流效應試驗研究的地面模擬系統。通過使用真實發動機或縮比發動機在真空艙中進行點火試驗，測量真空羽流各項參數，進行羽流效應研究。工質儲供系統作為構成真空羽流試驗系統的重要分系統之一，作用是為發動機的正常工作提供所需壓力及流量的燃燒劑和氧化劑，并實現增壓、吹除、置換等功能。其中，酒精、煤油系統是工質儲供系統的關鍵系統之一，主要是為真空羽流效應試驗提供壓力準確、流量穩定、安全可靠的酒精或煤油工質，壓力調節范圍大，并能遠程監測管路壓力、控制閥門開閉，同時保證安全性和適用性。

目前國內尚無專門用于真空羽流效應試驗的酒精/煤油系統，現有的發動機試驗酒精或煤油系統主要是為大氣環境中進行的發動機試驗提供酒精或煤油工質，一般都是為某型號或任務特殊設計的，系統提供的壓力較高、流量較大，不適合于羽流效應試驗所用的姿軌控或縮比的低壓小流量發動機；而真空羽流效應研究的特點為多任務、多工況，研究的對象包括各種姿軌控或縮比發動機，雖然壓力絕對值較低，但調節范圍較大，因此，需要設計通用性強、能滿足不同項目需求、適用于真空羽流效應試驗的酒精/煤油系統。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提出一種真空羽流效應實驗系統酒精/煤油系統，為真空羽流效應實驗系統提供壓力準確、流量穩定、安全可靠的酒精或煤油工質。

一種真空羽流效應實驗系統酒精/煤油系統，包括高壓氮氣路、指揮/置換氣路、低壓氮氣路、酒精路和煤油路；

高壓氮氣路包括高壓進氣手閥、高壓壓力表及其壓力傳感器及高壓過濾器；

高壓進氣手閥入口連接高壓氮氣氣源，出口連接高壓過濾器；高壓壓力表及其壓力傳感器連接在高壓進氣手閥與高壓過濾器之間的管路上；高壓過濾器出口連接減壓器和指揮進氣手閥的入口；

指揮/置換氣路包括指揮進氣手閥、放氣手閥、指揮節流閥、指揮緩沖罐、指揮壓力表；

指揮進氣手閥出口通過三通連接指揮節流閥和放氣手閥的入口；指揮節流閥出口通過四通連接指揮緩沖罐、指揮壓力表P2及減壓器的指揮氣進氣口；放氣手閥出口連接氮氣泄放出口；

低壓氮氣路包括減壓器、蓄壓進氣手閥、蓄壓緩沖罐、低壓壓力表及其壓力傳感器、低壓安全閥、低壓放氣手閥、酒精增壓手閥、酒精泄壓手閥、煤油增壓手閥、煤油泄壓手閥；

減壓器JY出口通過5個三通分別連接蓄壓進氣手閥、低壓壓力表及其壓力傳感器、低壓安全閥、低壓放氣手閥、酒精增壓手閥、煤油增壓手閥的入口；蓄壓進氣手閥出口連接蓄壓緩沖罐；酒精增壓手閥出口通過三通分別連接酒精泄壓手閥和酒精儲箱的入口；煤油增壓手閥出口通過三通分別連接煤油泄壓手閥和煤油儲箱的入口；低壓安全閥、低壓放氣手閥、酒精泄壓手閥、煤油泄壓手閥的出口連接氮氣泄放出口；

酒精路包括酒精加注手閥、酒精儲箱、酒精液位計手閥、酒精液位計、酒精溫度傳感器、酒精前置手閥、酒精路過濾器、酒精氣動閥、酒精操作電磁閥、酒精泄放手閥；

酒精加注手閥入口連接酒精加注口，出口連接酒精儲箱；酒精儲箱側壁底部開有一孔，連接酒精液位計手閥入口，液位計手閥出口連接酒精液位計；酒精儲箱出口順序連接酒精前置手閥、酒精路過濾器、接酒精氣動閥；酒精儲箱與酒精前置手閥之間的管路設置酒精溫度傳感器；酒精操作電磁閥入口連接操作氮氣入口，出口通過兩根管連接酒精氣動閥的操作氣入口，分別控制氣動閥的開啟和關閉；酒精氣動閥出口通過三通連接酒精泄放手閥和試驗間酒精路；酒精泄放手閥出口連接酒精泄放出口；

煤油路包括煤油加注手閥、煤油儲箱、煤油液位計手閥、煤油液位計、煤油溫度傳感器、煤油前置手閥、煤油路過濾器、煤油氣動閥、煤油操作電磁閥、煤油泄放手閥；