液体火箭发动机喷注器液流试验装置及试验方法

技术领域

本发明涉及液体火箭发动机喷注器性能参数测试技术领域，具体涉及一种液体火箭发动机喷注器液流试验装置及试验方法。

背景技术

液体火箭喷注器分别将推进剂(液氧和燃料)从不同通道以一定比例同时喷出，通过控制喷出压力改变液氧和燃料的喷出流量。因此，为精准控制推进力且保证最佳的燃烧效果，获得喷注器推进剂压力和流量的关系至关重要，即必须得给每台喷注器进行液流试验。而传统采用涡轮流量计流量测试，误差大、不精准。

发明内容

本发明是为了克服上述技术问题，提供一种液体火箭发动机喷注器液流试验装置及试验方法，能准确测量出液体火箭喷注器在不同压力下水的流量。

为达到上述目的，本发明提供一种液体火箭发动机喷注器液流试验装置，包括氮气瓶、不锈钢气瓶、盛水容器及喷注器，氮气瓶的顶部出口依次经过气瓶阀门和减压阀与不锈钢气瓶的上端面进气孔接口相连，不锈钢气瓶的底部出水口依次经过出水阀、电磁截止阀和压力传感器与喷注器相连，喷注器的喷口位于盛水容器的正上方。

进一步地，所述电磁截止阀和压力传感器之间设置有过滤器。

进一步地，所述盛水容器放置在电子秤上。

进一步地，所述电磁截止阀上安装有一个延时开关。

进一步地，所述不锈钢气瓶的顶部排气口通过四通阀连接有压力表、安全阀和排气阀，不锈钢气瓶的上端面进水口连接有进水阀。

还提供一种上述所述液体火箭发动机喷注器液流试验装置的试验方法：首先，通过进水阀向不锈钢气瓶内注入水；然后，打开气瓶阀门，氮气瓶内的氮气通过气瓶阀门和减压阀进入不锈钢气瓶中，不锈钢气瓶内的压力上升，观察压力表使得不锈钢气瓶内的压力不超过不锈钢气瓶的额定压力；不锈钢气瓶内的水受压依次经过出水阀、电磁截止阀、过滤器流至喷注器喷出；延时开关控制喷水时间t，电子秤计量喷出水的重量W，减压阀调节水流压力至稳定值，通过压力传感器实时监控水流压力P，最后计算出喷注器在压力P下的水流量Q＝W/t。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明液体火箭发动机喷注器液流试验装置及试验方法，可提供稳定的试验压力，测得的流量可重复性强，数据可靠，因此，能准确测量出液体火箭喷注器在不同压力下水的流量。

附图说明

图1为本发明液体火箭发动机喷注器液流试验装置结构示意简图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发具体阐述。

如图1所示液体火箭发动机喷注器液流试验装置，包括氮气瓶1、不锈钢气瓶5及盛水容器17，氮气瓶1的顶部出口依次经过气瓶阀门2和减压阀3与不锈钢气瓶5的上端面进气孔接口4相连，不锈钢气瓶5的底部出水口依次经过出水阀11、电磁截止阀15、过滤器16和压力传感器19与喷注器20相连，喷注器20的喷口位于盛水容器17的正上方，且盛水容器21放置在电子秤18上；电磁截止阀15上安装有一个延时开关14，延时开关14由24V电池13供电；不锈钢气瓶5的顶部排气口通过四通阀8连接有压力表7、安全阀9和排气阀6，不锈钢气瓶5的上端面进水口连接有进水阀10。

氮气瓶提供气压动力，气瓶阀门控制气压动力的输出，减压阀调节不锈钢气瓶内的气压，24V电源通过延时开关控制电磁截止阀的导通时间t，过滤器过滤水中的杂质，保证水的洁净度，压力传感器实时测量喷注器进口水的压力P，盛水容器收集自喷注器喷出的水，电子秤秤出自喷注器喷出的水重量W。

本实施例中不锈钢气瓶额定压力为3MPa，安全阀排气压力为不锈钢气瓶额定压力。

液体火箭发动机喷注器液流试验装置的试验过程如下：

首先，通过进水阀向不锈钢气瓶内注入水；然后，打开气瓶阀门，氮气瓶内的氮气通过气瓶阀门和减压阀进入不锈钢气瓶中，不锈钢气瓶内的压力上升，观察压力表使得不锈钢气瓶内的压力不超过不锈钢气瓶的额定压力；不锈钢气瓶内的水受压依次经过出水阀、电磁截止阀、过滤器流至喷注器喷出；延时开关控制喷水时间t，电子秤计量喷出水的重量W，减压阀调节水流压力至稳定值(±0.005MPa)，通过压力传感器实时监控水流压力P，最后计算出喷注器在压力P下的水流量Q＝W/t。

按照某型号液体火箭发动机喷注器液流试验的技术要求进行试验，采用本发明的试验方法进行测试，测试多个压力点下喷注器LNG通道、液氧通道的流量，每个压力点测试2组数据。

测试效果

表1某型号液体火箭发动机喷注器LNG路流量测试数据

表2某型号液体火箭发动机喷注器液氧路流量测试数据

通过试验结果可得出以下结论：

综上所述，本方法可提供稳定的试验压力，测得的流量可重复性强，数据可靠。因此认为，本发明涉及的一种液体火箭发动机喷注器液流试验装置和试验方法可准确测量出液体火箭喷注器在不同压力下水的流量。