[發(fā)明專利]一種火箭發(fā)動機噴水降溫降噪的立式試驗平臺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710791231.2
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN108132161A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜毅;張曼曼
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 郭德忠;仇蕾安

1.一種火箭發(fā)動機噴水降溫降噪的立式試驗平臺，發(fā)動機(1)內(nèi)部安裝有固體藥柱(3)，發(fā)動機(1)的外部固定有發(fā)動機殼體(2)，發(fā)動機(1)的底部安裝有出口方向向下的噴管(4)；

其特征在于，該平臺包括：發(fā)動機安裝板(5)、上支桿(6)、噴水管路(7)、注水噴嘴(8)、底板(9)、下支桿(10)、流量計(11)、水箱(12)、水泵(13)及溫度傳感器(16)；

整體連接關(guān)系如下：底板(9)的下表面安裝有四根以上用于支撐試驗平臺的下支桿(10)，下支桿(10)固定在地面上；底板(9)的上表面安裝有四根以上用于支撐發(fā)動機安裝板(5)的上支桿(6)；發(fā)動機(1)安裝在發(fā)動機安裝板(5)上；

水泵(13)的輸入端與水箱(12)連接，水泵(13)的輸出管路上安裝有流量計(11)；水泵(13)的輸出管路與噴水管路(7)相通；噴水管路(7)上安裝有兩個以上注水噴嘴(8)，注水噴嘴(8)位于發(fā)動機(1)的噴管(4)下方，且注水噴嘴(8)的噴水方向向下，用于對發(fā)動機(1)的噴管(4)噴出的燃氣射流進行降溫；

兩個以上溫度傳感器(16)分別安裝在底板(9)上，以發(fā)動機(1)的噴管(4)射流中心軸線為坐標原點，從距原點設(shè)定距離開始，兩個以上溫度傳感器(16)依次間隔相同距離徑向布置。

2.如權(quán)利要求1所述的一種火箭發(fā)動機噴水降溫降噪的立式試驗平臺，其特征在于，所述噴水管路(7)為水平設(shè)置的矩形管路，固定在上支桿(6)上；形成所述矩形管路的四根管路的中部分別安裝有噴水方向向下的注水噴嘴(8)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種火箭發(fā)動機噴水降溫降噪的立式試驗平臺，其特征在于，還包括安裝在發(fā)動機(1)安全范圍內(nèi)的紅外攝影儀(14)，紅外攝像儀(14)用于測試有效范圍區(qū)域內(nèi)發(fā)動機(1)的燃氣射流的溫度場。

4.如權(quán)利要求1所述的一種火箭發(fā)動機噴水降溫降噪的立式試驗平臺，其特征在于，還包括安裝在發(fā)動機(1)安全范圍內(nèi)的高速攝影儀(15)，高速攝影儀(15)用于觀察燃氣射流的流型細節(jié)及燃氣流場的波系結(jié)構(gòu)。

5.如權(quán)利要求1所述的一種火箭發(fā)動機噴水降溫降噪的立式試驗平臺，其特征在于，所述上支桿(6)的長度X根據(jù)如下公式確定：

其中，x₀為發(fā)動機(1)的噴管(4)出口下方燃氣射流的核心區(qū)段長度，d為噴管(4)的出口直徑，Ma_e為噴管(4)的出口射流馬赫數(shù)；且Ma_e和d均為試驗已知數(shù)，代入公式(1)，計算得出核心區(qū)長度x₀；

上支桿(6)的長度X≥核心區(qū)長度x₀與噴管(4)的軸向長度之和。

6.如權(quán)利要求1所述的一種火箭發(fā)動機噴水降溫降噪的立式試驗平臺，其特征在于，所述噴管(4)為拉瓦爾噴管。

7.如權(quán)利要求1所述的一種火箭發(fā)動機噴水降溫降噪的立式試驗平臺，其特征在于，每個所述注水噴嘴(8)均可單獨控制開啟或關(guān)閉，且注水噴嘴(8)的噴水方向可調(diào)。

8.如權(quán)利要求1所述的一種火箭發(fā)動機噴水降溫降噪的立式試驗平臺，其特征在于，所述注水噴嘴(8)的噴水方向的調(diào)節(jié)范圍為：噴水方向與豎直方向的夾角為-90°～90°。

9.如權(quán)利要求1所述的一種火箭發(fā)動機噴水降溫降噪的立式試驗平臺，其特征在于，所述下支桿(10)通過地腳螺栓固定在地面上。