[發(fā)明專利]一種汽蝕管液流試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110227323.4
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112595491B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志浩;于新宇;彭小波;張璽
• 申請（專利權(quán)）人: 北京星際榮耀空間科技股份有限公司;北京星際榮耀科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 劉林濤

本發(fā)明提供一種汽蝕管液流試驗方法，首先調(diào)節(jié)汽蝕管的入口壓力和出口壓力分別與預(yù)設(shè)初始入口壓力值和預(yù)設(shè)初始出口壓力值相同，并測量汽蝕管入口處的液體溫度及流量；隨后逐次調(diào)節(jié)汽蝕管的出口壓力，并測量出口壓力值、入口壓力值、液體流量及液體溫度；將上述步驟得到的若干組數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得到相對應(yīng)的流量系數(shù)及壓力損失系數(shù)；將若干組流量系數(shù)及壓力損失系數(shù)進(jìn)行分析，得到汽蝕管發(fā)生臨界汽蝕狀態(tài)的流量系數(shù)和壓力損失系數(shù)。由于在試驗過程中不需要嚴(yán)格限定汽蝕管的入口壓力，因此不需配備智能化的自動調(diào)節(jié)設(shè)備即可保證液流實驗的正常進(jìn)行，從而降低了測試系統(tǒng)的復(fù)雜程度，降低了試驗系統(tǒng)的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液體火箭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽蝕管液流試驗方法。

背景技術(shù)

液體火箭發(fā)動機中各零部件制造時的尺寸公差及裝配公差，會使渦輪效率、泵的特性、氣液流道與發(fā)動機噴嘴的壓降等參數(shù)產(chǎn)生偏差，導(dǎo)致發(fā)動機性能參數(shù)的散布。為了解決上述問題，通常在發(fā)動機管路中設(shè)置汽蝕管等調(diào)節(jié)元件，通過改變汽蝕管的喉部尺寸，調(diào)整發(fā)動機的推進(jìn)劑流量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)推力和混合比的目的。

汽蝕管選配前，需要對汽蝕管進(jìn)行液流試驗，以獲得汽蝕管工作狀態(tài)下的特性參數(shù)，如流量系數(shù)、壓力損失系數(shù)等，并依次作為選配依據(jù)。一般汽蝕管液流試驗方法分為“進(jìn)程調(diào)節(jié)”測定法和“回程調(diào)節(jié)”測定法。“進(jìn)程調(diào)節(jié)”測定法為：保證汽蝕管入口壓力為某一定值，出口壓力略小于入口壓力，逐漸降低出口壓力，直至出現(xiàn)初始汽蝕為止，利用此時的出口壓力和入口壓力計算得到臨界汽蝕狀態(tài)的流量系數(shù)、壓力損失系數(shù)；“回程調(diào)節(jié)”測定法為：保證汽蝕管入口壓力為某一定值，出口壓力大大小于入口壓力，逐漸增加出口壓力，直至不汽蝕為止利用此時的出口壓力和入口壓力計算得到臨界汽蝕狀態(tài)的流量系數(shù)、壓力損失系數(shù)。

然而上述汽蝕管液流試驗方法要求入口壓力保持一定，并逐漸變化出口壓力，因此測試過程中需要配備智能化的自動調(diào)節(jié)設(shè)備，以使汽蝕管入口壓力和出口壓力滿足測試條件的要求，這大大增加了試驗系統(tǒng)的復(fù)雜程度。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有汽蝕管液流試驗系統(tǒng)具有較高的復(fù)雜程度，從而提供一種汽蝕管液流試驗方法。

為此，本發(fā)明提供一種汽蝕管液流試驗方法，包括以下步驟：

（1）調(diào)節(jié)所述汽蝕管的入口壓力和出口壓力，使入口壓力值與預(yù)設(shè)初始入口壓力值的大小相同，出口壓力值與所述預(yù)設(shè)初始出口壓力值的大小相同，所述預(yù)設(shè)初始出口壓力值為所述預(yù)設(shè)初始入口壓力值的40%-50%，并測量汽蝕管入口處的液體溫度及流量；

（2）增大所述汽蝕管的出口壓力，并測量出口壓力值、入口壓力值、液體流量及液體溫度，使所述出口壓力值小于所述預(yù)設(shè)初始入口壓力值；

（3）重復(fù)進(jìn)行步驟（2），直至所述出口壓力值等于所述預(yù)設(shè)初始入口壓力值的90%-95%；

（4）將上述步驟得到的若干組入口壓力值、出口壓力值、液體流量及液體溫度進(jìn)行計算，得到相對應(yīng)的流量系數(shù)及壓力損失系數(shù)；

（5）對計算得到的若干組流量系數(shù)及壓力損失系數(shù)進(jìn)行分析，其中，隨著所述壓力損失系數(shù)的遞減，所述流量系數(shù)存在一突變值，則該突變值即為汽蝕管發(fā)生臨界汽蝕狀態(tài)的流量系數(shù)，所述流量系數(shù)對應(yīng)的壓力損失系數(shù)即為汽蝕管發(fā)生臨界汽蝕狀態(tài)的壓力損失系數(shù)。

優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)初始入口壓力值為3MPa-4MPa。

優(yōu)選的，所述步驟（2）的重復(fù)次數(shù)為9次-24次。

優(yōu)選的，在步驟（1）調(diào)節(jié)所述汽蝕管的入口壓力和出口壓力之前，還包括監(jiān)控液體溫度使之穩(wěn)定的步驟。

優(yōu)選的，所述流量系數(shù)的計算公式為：