[發明專利]一種模擬發動機慢速烤燃的低成本試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202210411891.4
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114837854A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 李文鳳;龔建良;張曉軍;許桂陽;鞏倫昆;張正澤;郭常超
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: F02K9/96
• 分類號: F02K9/96
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 趙中霞

1.一種模擬發動機慢速烤燃的低成本試驗裝置，其特征在于，包括燃燒室(1)、安裝在燃燒室(1)兩端的端蓋(2)和噴管(3)、安裝在噴管(3)上的堵蓋(4)以及能沿燃燒室(1)側壁插入燃燒室(1)內部的多個熱電偶組件(5)，還包括由燃燒室(1)、端蓋(2)、噴管(3)和堵蓋(4)圍成的密閉腔體，該密閉腔體內澆注推進劑；

所述熱電偶組件(5)包括熱電偶(51)、套在熱電偶(51)外的熱電偶保護套(52)以及位于熱電偶(51)端部的熱電偶探頭(53)；通過將熱電偶組件(5)預埋在密閉腔體內的推進劑中，能實現對推進劑內部的多點測溫；所述熱電偶組件(5)的數量、長度及伸入燃燒室(1)的位置根據多點測溫的需求進行設置。

2.如權利要求1所述的模擬發動機慢速烤燃的低成本試驗裝置，其特征在于，所述燃燒室(1)為圓筒形結構，在燃燒室(1)側壁設有多個側壁通孔，在燃燒室(1)側壁還焊接有多個定位凸臺(11)，側壁通孔與定位凸臺(11)一一相對，且定位凸臺(11)的中心通孔與側壁通孔同軸相通以形成測溫通道；所述熱電偶組件(5)能經測溫通道進入燃燒室(1)內部。

3.如權利要求2所述的模擬發動機慢速烤燃的低成本試驗裝置，其特征在于，所述熱電偶組件(5)沿燃燒室(1)的徑向插入燃燒室(1)內。

4.如權利要求2所述的模擬發動機慢速烤燃的低成本試驗裝置，其特征在于，所述端蓋(2)為圓槽形結構，端蓋(2)安裝在燃燒室(1)一端的開口處，燃燒室(1)和端蓋(2)的連接處設有密封膠；

所述噴管(3)為一體式結構，包括筒形連接端(31)、錐形段(32)和筒形封堵端(33)，筒形連接端(31)的直徑大于筒形封堵端(33)的直徑；噴管(3)的筒形連接端(31)安裝在燃燒室(1)另一端的開口處，燃燒室(1)和噴管(3)的筒形連接端(31)連接處設有密封膠，噴管(3)的筒形封堵端(33)上安裝所述堵蓋(4)。

5.如權利要求4所述的模擬發動機慢速烤燃的低成本試驗裝置，其特征在于，所述端蓋(2)和燃燒室(1)之間、燃燒室(1)和噴管(3)之間以及噴管(3)和堵蓋(4)之間通過螺紋連接或法蘭連接；連接處均設有密封膠以保證試驗裝置在儲存和運輸過程中處于密封狀態，防止推進劑受潮。

6.如權利要求1所述的模擬發動機慢速烤燃的低成本試驗裝置，其特征在于，所述熱電偶保護套(52)采用聚四氟乙烯材料，所述熱電偶(51)為K型熱電偶，熱電偶保護套(52)和熱電偶(51)之間通過密封膠固定，熱電偶探頭(53)與熱電偶保護套(52)的內端面齊平。

7.如權利要求2所述的模擬發動機慢速烤燃的低成本試驗裝置，其特征在于，所述熱電偶組件(5)伸入測溫通道后，熱電偶保護套(52)的外端面與定位凸臺(11)平齊，位于燃燒室(1)外部的熱電偶(51)上纏繞耐高溫鋁箔膠帶以固定熱電偶(51)。

8.如權利要求1所述的模擬發動機慢速烤燃的低成本試驗裝置，其特征在于，所述端蓋(2)、燃燒室(1)、噴管(3)和堵蓋(4)均為金屬材質。

9.如權利要求2所述的模擬發動機慢速烤燃的低成本試驗裝置，其特征在于，所述熱電偶組件(5)有六個，對應的定位凸臺(11)和側壁通孔及二者形成的測溫通道均為六個；其中有三個測溫通道為一組，該組測溫通道位于燃燒室(1)的下部側壁且該三個測溫通道沿軸向依次等間距分布；另外三個測溫通道為一組，該組測溫通道位于燃燒室(1)的上部側壁且該三個測溫通道分別與下部側壁的三個測溫通道一一相對；

三個熱電偶組件(5)對應插入其中一組測溫通道，該三個熱電偶組件(5)伸入燃燒室(1)的長度相同且熱電偶探頭(53)均伸至燃燒室(1)的中心軸線；另外三個熱電偶組件(5)對應插入另一組測溫通道，該三個熱電偶組件(5)伸入燃燒室(1)的長度依次遞增或遞減。

10.一種模擬發動機慢速烤燃的低成本試驗方法，其特征在于，該方法通過權利要求2至9任一權利要求所述的模擬發動機慢速烤燃的低成本試驗裝置實現；包括以下步驟：

步驟1，將端蓋與燃燒室連接并在連接處涂抹密封膠，待密封膠常溫固化24h后，利用乙醇等溶劑將燃燒室和端蓋內表面的污垢擦除，采用棉花將測溫通道暫時堵住；

步驟2，將推進劑澆注在燃燒室后抽真空，待推進劑未固化前，將測溫通道處的棉花取下，在熱電偶保護套的尾部涂抹適量的密封膠，然后將熱電偶組件預埋進推進劑內部；當熱電偶保護套與測溫通道的外表面齊平時，即說明熱電偶組件已預埋到位；

步驟3，待推進劑固化后，對其外型面進行修整；然后將噴管和堵蓋依次裝配，至此整個試驗裝置裝配完成；

步驟4，對試驗裝置進行加熱，并通過各熱電偶組件進行推進劑內部的多點測溫。