可视化铝冰固体推进剂燃速测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供可视化铝冰固体推进剂燃速测试系统，包括燃烧室、酒精循环冷却系统、控制柜、高压氩气源、点火器、高速摄影仪、计算机，酒精循环冷却系统、控制柜、点火器均与燃烧室相连，高压氩气源与控制柜相连，燃烧室里设置铝冰固体推进剂，控制柜控制高压氩气源里的高压氩气进入燃烧室，燃烧室上装有视窗，视窗外设有高速摄影仪，高速摄影仪连接计算机。本发明避免了药条在燃烧的过程中与外界环境中的气体发生反应；避免燃烧室内部由于药条的燃烧而发生压力突增；燃烧室上装有视窗，并采用高速摄影仪对药条的燃烧过程进行拍摄记录，在得出铝冰固体推进剂燃速数据的同时，也可以通过燃烧现象对其燃烧过程进行定性分析。
【专利说明】可视化铝冰固体推进剂燃速测试系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种推进剂燃速测试系统。
【背景技术】
[0002]目前，由水和富含活泼金属颗粒的燃气反应而产生高温气体，进而通过喷喉或透平装置做功的推进装置，已引起人们的重视，并引入到水下航行体推进装置系统中。由此衍生出来的铝冰固体推进剂也因为其热值高、无烟、环保等优点逐渐进入人们的视野。燃速参数是固体推进剂的一项十分重要的参数，是进行发动机点火试验之前必须测定的一项推进剂指标。因此，对于铝冰固体推进剂的燃速性能参数进行合理、准确的测量，是铝冰固体推进剂应用到实际的推进装置前十分重要的一步。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供可以得出铝冰固体推进剂在恒压条件下的燃速参数的可视化铝冰固体推进剂燃速测试系统。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
[0005]本发明可视化铝冰固体推进剂燃速测试系统，其特征是:包括燃烧室、酒精循环冷却系统、控制柜、高压氩气源、点火器、高速摄影仪、计算机，酒精循环冷却系统、控制柜、点火器均与燃烧室相连，高压氩气源与控制柜相连，燃烧室里设置铝冰固体推进剂，控制柜控制高压氩气源里的高压氩气进入燃烧室，燃烧室上装有视窗，视窗外设有高速摄影仪，高速摄影仪连接计算机。
[0006]本发明还可以包括:
[0007]1、视窗的材质为有机玻璃。
[0008]2、视窗外贴有深色遮光薄膜。
[0009]3、酒精循环冷却系统的冷却介质为酒精。
[0010]4、燃烧室上装有一泄压阀。
[0011]5、采用氩气作为铝冰固体推进剂燃烧时的保护气。
[0012]6、采用高速摄影仪对于铝冰固体推进剂药条的燃烧过程进行拍摄，并用计算机对于拍摄图像进行分析，得出铝冰固体推进剂的燃速数据。
[0013]本发明的优势在于:采用高压氩气对于铝冰固体推进剂药条进行保护，避免了药条在燃烧的过程中与外界环境中的气体发生反应；在燃烧室上装有泄压阀，避免燃烧室内部由于药条的燃烧而发生压力突增，维持铝冰固体推进剂药条在恒压的状态之下燃烧；燃烧室上装有视窗，并采用高速摄影仪对药条的燃烧过程进行拍摄记录，在得出铝冰固体推进剂燃速数据的同时，也可以通过燃烧现象对其燃烧过程进行定性分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本可视化铝冰固体推进剂燃烧测试系统示意图。【具体实施方式】
[0015]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
[0016]结合图1，本发明一种可视化铝冰固体推进剂燃速测试系统，在燃烧室I上装有视窗2，并连接有酒精循环冷却系统3、控制柜4、泄压阀6和点火器7，其中，控制柜4与高压氩气源5相连，视窗2外设有高速摄影仪8，高速摄影仪8上连接有计算机9。燃烧室I上装有视窗2，视窗2的材质为有机玻璃。视窗外贴有深色遮光薄膜。燃烧室I外连有酒精循环冷却系统3，其冷却介质为酒精。燃烧室I上装有一泄压阀6。采用氩气作为推进剂药条燃烧时的保护气。采用高速摄影仪8对于铝冰固体推进剂药条的燃烧过程进行拍摄，并用计算机9对于拍摄图像进行分析，得出铝冰固体推进剂的燃速数据。
[0017]本发明所采用的技术方案是:采用高压氩气对于铝冰固体推进剂药条进行保护，并采用酒精循环冷却系统维持燃烧室内的低温环境。燃烧室上的泄压阀维持燃烧室内的恒压状态，高速摄影仪通过视窗拍摄铝冰固体推进剂药条燃烧时的燃面推移现象，由计算机对所采集的图像进行分析、处理，得出相关数据。
[0018]燃烧室观察窗采用有机玻璃材质制成，可以承受燃烧室内部的高压载荷，同时，视窗上的深色遮光薄膜可以有效遮挡铝冰固体推进剂药条燃烧时产生的而大部分强光，便于高速摄影仪的拍摄。
[0019]如图1所示，在燃烧室I上装有视窗2，并连接有酒精循环冷却系统3、控制柜4、泄压阀6和点火器7，控制柜另接有高压氩气源5。视窗2外设有高速摄影仪8和计算机9。当系统开始工作时，先开启酒精循环冷却系统3对燃烧室I进行冷却，保持燃烧室I处于低温环境下，将制备好的铝冰固体推进剂药条固定在燃烧室I中，密封好燃烧室1，操作控制柜4，使高压氩气源5中的高压氩气进入到燃烧室I中，达到铝冰固体推进剂燃烧所需要的高压环境。启动点火器7后，铝冰固体推进剂药条开始燃烧，燃烧所产生的过多的燃气将通过泄压阀6排出燃烧室，保持铝冰固体推进剂药条在恒压的状态下燃烧。高速摄影仪8通过视窗2对铝冰固体推进剂药条的燃烧过程进行拍摄，并将数据上传到计算机9中进行分析、处理，获得所需的铝冰固体推进剂燃速参数。
【权利要求】
1.可视化铝冰固体推进剂燃速测试系统，其特征是:包括燃烧室、酒精循环冷却系统、控制柜、高压氩气源、点火器、高速摄影仪、计算机，酒精循环冷却系统、控制柜、点火器均与燃烧室相连，高压氩气源与控制柜相连，燃烧室里设置铝冰固体推进剂，控制柜控制高压氩气源里的高压氩气进入燃烧室，燃烧室上装有视窗，视窗外设有高速摄影仪，高速摄影仪连接计算机。
2.根据权利要求1所述的可视化铝冰固体推进剂燃速测试系统，其特征是:视窗的材质为有机玻璃。
3.根据权利要求1所述的可视化铝冰固体推进剂燃速测试系统，其特征是:视窗外贴有深色遮光薄膜。
4.根据权利要求1所述的可视化铝冰固体推进剂燃速测试系统，其特征是:酒精循环冷却系统的冷却介质为酒精。
5.根据权利要求1所述的可视化铝冰固体推进剂燃速测试系统，其特征是:燃烧室上装有一泄压阀。
6.根据权利要求1所述的可视化铝冰固体推进剂燃速测试系统，其特征是:采用氩气作为铝冰固体推进剂燃烧时的保护气。
7.根据权利要求1所述的可视化铝冰固体推进剂燃速测试系统，其特征是:采用高速摄影仪对于铝冰固体推进剂药条的燃烧过程进行拍摄，并用计算机对于拍摄图像进行分析，得出铝冰固体推进剂的燃速数据。
【文档编号】G01N31/12GK103675321SQ201310671103
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】刘平安, 朱力, 何登军, 刘加宁, 王革, 邹高万, 董慧, 折勇 申请人:哈尔滨工程大学