[發(fā)明專利]一種同壓力源多路并聯(lián)推進劑流量精確控制裝置及方法

有效

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• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN111997784B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 王朝;唐斌運;高強;張志濤;向民;羅帥帥;徐鴻鵬;李濤;朱小剛;楊戰(zhàn)偉
• 申請（專利權）人: 西安航天動力試驗技術研究所
• 主分類號: F02K9/56
• 分類號: F02K9/56;F02K9/96
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 董娜

本發(fā)明提供一種同壓力源多路并聯(lián)推進劑流量精確控制裝置及方法，解決現(xiàn)有推進劑供應系統(tǒng)采用多路汽蝕管進行流量控制，存在精度控制不足，并會造成系統(tǒng)振動過大的問題。該裝置包括推進劑供應容器、主管道以及并聯(lián)的主推進劑供應組件和N個輔推進劑供應組件；主管道進口接推進劑供應容器，主管道上設有開關閥和壓力測量件；主推進劑供應組件包括第一管道和設在第一管道上的第一汽蝕管，第一管道進、出口分別接主管道出口和發(fā)動機的主推進劑入口；主推進劑入口壓力大于發(fā)動機其余輔推進劑入口壓力；輔推進劑供應組件包括輔支路管道及設在輔支路管道上的節(jié)流孔板和輔支路汽蝕管，輔支路管道進、出口分別接主管道出口和相對應的發(fā)動機輔推進劑入口。

技術領域

本發(fā)明涉及推進劑供應技術，具體涉及一種同壓力源多路并聯(lián)推進劑流量精確控制裝置及方法。

背景技術

目前，擠壓式推進劑供應系統(tǒng)主要采用節(jié)流孔板或文丘里汽蝕管進行流量控制。采用節(jié)流孔板進行推進劑流量供應是一種最為簡單的流量控制方法，流量大小與節(jié)流孔板前后的壓差成對應關系，但由于發(fā)動機燃燒過程的不穩(wěn)定性造成孔板出口端壓力波動，進而會導致孔板進出口壓差的波動，影響流量供應精度。采用文丘里汽蝕管進行流量控制是目前最為有效的流量控制方式，當汽蝕管處于汽蝕狀態(tài)后，擠壓式推進劑供應系統(tǒng)的流量僅取決于汽蝕管入口壓力，但該種控制方式必須保證汽蝕管出口壓力Pe低于汽蝕管臨界汽蝕壓力Pc，且高于汽蝕管臨界汽蝕壓力Pc的80％，即0.8PcPePc。

以發(fā)動機試車采用三路燃料供應為例：發(fā)動機試驗采用擠壓式推進劑供應系統(tǒng)，推進劑由同一容器增壓后分成三路進行供應，且三路推進劑流量、壓力均為滿足發(fā)動機燃燒所需特定值。目前所使用的汽蝕管其汽蝕壓力Pc為系統(tǒng)入口壓力Pi的90％，即：Pc＝0.9Pi，這就需要汽蝕管出口壓力Pe波動范圍為0.72PiPe0.9Pi。但在實際工作過程中，對于由同一容器供應的推進劑具有為同一壓力源Pi，而三路推進劑汽蝕管出口壓力Pe變化范圍已經超出了0.72PiPe0.9Pi的要求，會造成系統(tǒng)振動過大，并嚴重影響脈動壓力值。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有發(fā)動機試驗擠壓式推進劑供應系統(tǒng)，采用多路汽蝕管進行流量控制時，存在精度控制不足，并會造成系統(tǒng)振動過大的技術問題，本發(fā)明提供了一種同壓力源多路并聯(lián)推進劑流量精確控制裝置及方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術方案是：

一種同壓力源多路并聯(lián)推進劑流量精確控制裝置，其特殊之處在于：包括推進劑供應容器、主管道、主推進劑供應組件以及N個輔推進劑供應組件，N為大于等于1的整數(shù)；所述主推進劑供應組件及N個輔推進劑供應組件并聯(lián)；

所述主管道的進口端接推進劑供應容器，主管道上沿輸送方向依次設置有開關閥和主管道出口壓力測量件；

所述主推進劑供應組件包括第一管道和設置在第一管道上的第一汽蝕管，第一管道的進口端接主管道的出口端，第一管道的出口端接發(fā)動機的主推進劑入口；主推進劑入口的壓力大于發(fā)動機其余輔推進劑入口的壓力；

所述輔推進劑供應組件包括輔支路管道及沿輔支路管道輸送方向依次設置在輔支路管道上的節(jié)流孔板和輔支路汽蝕管，輔支路管道的進口端接主管道的出口端，輔支路管道的出口端接相對應的發(fā)動機輔推進劑入口；

所述第一汽蝕管的流通面積A₁、輔支路汽蝕管的流通面積A_x、節(jié)流孔板的流通面積A_xk分別滿足以下條件：

式中，x＝2,3……(N+1)；

Q₁為第一管道流量設定值；

Q₂為輔支路管道流量設定值；

C為第一汽蝕管和輔支路汽蝕管的流量系數(shù)；