一种输送系统流阻匹配验收试验装置及其试验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及输送系统验收试验技术领域，尤其涉及一种输送系统流阻匹配验收试验装置，本发明还涉及该试验装置的试验方法。
【背景技术】
[0002]输送系统作为运载火箭动力系统的重要子系统，用于将推进剂按照特定要求输送到发动机。为了使得结构紧凑，减轻重量，某些运载火箭的末级采用四贮箱单发动机的并联布局方案，两个贮箱为氧化剂，两个贮箱为燃烧剂。输送管需要先将同种推进剂的两贮箱汇总，然后连接到发动机输送口，由于布局的原因，输送系统的两分支流阻存在着差异。流阻差值的存在，造成同种推进剂的两贮箱推进剂消耗不同步，直接影响末级火箭的飞行姿态，甚至影响推进剂的可利用量，造成推进剂的死重增加，降低了运载能力。
[0003]为将流阻差异影响降低到可接受的范围，需要对输送系统流阻匹配情况进行验收试验，但是，目前没有能够实现输送系统流阻匹配验收的试验装置及试验方法。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题是现有技术中没有实现输送系统流阻匹配验收的试验装置及试验方法的问题，进而提供一种输送系统流阻匹配验收试验装置，并进一步提供该装置的试验方法，以验证输送系统两支管的流阻是否满足要求。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:
[0006]本发明的输送系统流阻匹配验收试验装置，包括两个模拟贮箱，还包括相互连通的泵、阀门和流量传感器，所述模拟贮箱底部的内部流道与需要验收的输送系统中的贮箱底部的内部流道一致，在两个所述模拟贮箱之间连通有压差传感器，使用状态下，一个所述模拟贮箱的底部与待测试件的一条分支管的入口连通，另一个所述模拟贮箱的底部与所述待测试件的另一条分支管的入口连通，所述泵的入口与所述待测试件的出口连通。
[0007]优选地，在每个所述模拟贮箱的顶部设置有和所述模拟贮箱连通的细长管道，细长管道用于快速形成稳定的液位差，缩短试验时间。
[0008]优选地，两条所述细长管道通过气枕连通管连通。
[0009]优选地，所述输送系统流阻匹配验收试验装置还包括用于测量试验所处环境温度的温度计
[0010]优选地，所述流量传感器设置在所述泵的入口与所述试件的出口之间。
[0011]优选地，所述阀门设为球阀，所述球阀设置在所述流量传感器与所述试件的出口之间。
[0012]优选地，所述输送系统流阻匹配验收试验装置还包括纯净水制备系统。
[0013]优选地，所述泵的出口处设置有回收水槽。
[0014]本发明还提供了上述输送系统流阻匹配验收试验装置的试验方法，包括以下步骤:
[0015]SO1:将一个所述模拟贮箱的底部与待测试件的一条分支管的入口连通，将另一个所述模拟贮箱的底部与所述待测试件的另一条分支管的入口连通，将所述泵的入口与所述待测试件的出口连通；
[0016]S02:打开所述阀门，观察所述流量传感器，通过调节所述泵的参数使流量达到试验工况，待所述压差传感器读数稳定后，记录所述压差传感器读数，该读数即为所述待测试件两分支管之间的流阻差值。
[0017]优选地，试验时，所述气枕连通管内维持一定压力。
[0018]本发明的有益效果如下:
[0019]本发明的输送系统流阻匹配验收试验装置及其试验方法能够方便的对试件两分支管路流阻进行测试，且本发明中的模拟贮箱底部的内部流道与需要验收的输送系统中的贮箱底部的内部流道一致，使得模拟贮箱能够模拟贮箱的真实状态，保证模拟贮箱与真实贮箱的流动边界相同，消除了地面试验工装对测试结果的影响。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的输送系统流阻匹配验收试验装置的结构示意图；
[0021]图中:
[0022]I模拟贮箱、2细长管道、3泵、4阀门、5压差传感器、6流量传感器、7温度计、8气枕连通管、9待测试件。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案和有益效果进一步进行说明。
[0024]参见附图1，本发明的I输送系统流阻匹配验收试验装置，包括两个模拟贮箱1，还包括相互连通的泵3、阀门4和流量传感器6，模拟贮箱I底部的内部流道与需要验收的输送系统中的贮箱底部的内部流道一致，在两个模拟贮箱I之间连通有压差传感器5，使用状态下，一个模拟贮箱I的底部与待测试件9的一条分支管的入口连通，另一个模拟贮箱I的底部与待测试件9的另一条分支管的入口连通，泵3的入口与待测试件9的出口连通。
[0025]为了便于试验进行，可以在每个模拟贮箱I的顶部设置和模拟贮箱I连通的细长管道2，这样能够增加单位时间内液位差的变化量，减少液位差平衡时间，加快液位差的形成，进而缩短整个试验的时间。
[0026]当贮箱内的液体流动较快时，容易形成气蚀，在降低贮箱寿命的同时也会影响测量精度，可以使两条细长管道通过气枕连通管8连通，这样，在进行试验时，可以使气枕连通管8内维持一定的压力，以避免液体在流动过程中气蚀的发生，同时保证试验系统中不会出现局部压力过低，发生水空化，影响测量精度。
[0027]本发明中的模拟贮箱中，可以用水来代替氧化剂、燃烧剂，这时从压差传感器5读出的数值可以换算得到真实的数值，换算关系与温度有关，故本发明的试验装置还可以包括用于测量试验所处环境温度的温度计7，当然，也可以不设温度计7，而是采用环境中已经存在的其它温度计。
[0028]本发明中，流量传感器6可以设置在泵3的入口与试件9的出口之间，阀门4可以是任何形式，例如球阀，球阀可以设置在流量传感器6与试件9的出口之间。
[0029]为了保证上箭产品不被污染、满足多次试验要求，本发明的输送系统流阻匹配验收试验装置还可以包括纯净水制备系统，当然，该纯净水制备系统不是必须设置的，纯净水可以从其它渠道获得。
[0030]为了是水能够循环使用，可以在泵3的出口处设置回收水槽。
[0031]本发明的输送系统流阻匹配验收试验装置的试验方法，包括以下步骤:
[0032]SOl:将一个模拟贮箱I的底部与待测试件9的一条分支管的入口连通，将另一个模拟贮箱I的底部与待测试件9的另一条分支管的入口连通，将泵3的入口与待测试件9的出口连通；
[0033]S02:打开阀门4，观察流量传感器6，通过调节泵3的参数使流量达到试验工况，待压差传感器5读数稳定后，记录压差传感器5读数，该读数即为待测试件9两分支管之间的流阻差值。
[0034]通过试验实测的流阻差值，判断输送系统的两分支流阻是否满足设计要求，如不满足要求，可更换相应流阻调节元件，直至满足要求，为了保证流阻匹配的精度，可以选择量程较小的传感器。
【主权项】
1.输送系统流阻匹配验收试验装置，其特征在于:包括两个模拟贮箱(I)，还包括相互连通的泵(3)、阀门(4)和流量传感器￠)，所述模拟贮箱(I)底部的内部流道与需要验收的输送系统中的贮箱底部的内部流道一致，在两个所述模拟贮箱(I)之间连通有压差传感器(5)，使用状态下，一个所述模拟贮箱(I)的底部与待测试件(9)的一条分支管的入口连通，另一个所述模拟贮箱(I)的底部与所述待测试件(9)的另一条分支管的入口连通，所述泵(3)的入口与所述待测试件(9)的出口连通。2.如权利要求1所述输送系统流阻匹配验收试验装置，其特征在于:在每个所述模拟贮箱(I)的顶部设置有和所述模拟贮箱(I)连通的细长管道(2)。3.如权利要求2所述输送系统流阻匹配验收试验装置，其特征在于:两条所述细长管道通过气枕连通管(8)连通。4.如权利要求3所述输送系统流阻匹配验收试验装置，其特征在于:所述输送系统流阻匹配验收试验装置还包括用于测量试验所处环境温度的温度计(7)。5.如权利要求4所述输送系统流阻匹配验收试验装置，其特征在于:所述流量传感器(6)设置在所述泵(3)的入口与所述试件(9)的出口之间。6.如权利要求5所述输送系统流阻匹配验收试验装置，其特征在于:所述阀门(4)设为球阀，所述球阀设置在所述流量传感器(6)与所述试件(9)的出口之间。7.如权利要求6所述输送系统流阻匹配验收试验装置，其特征在于:所述输送系统流阻匹配验收试验装置还包括纯净水制备系统。8.如权利要求1至7中任一项所述输送系统流阻匹配验收试验装置，其特征在于:所述泵(3)的出口处设置有回收水槽。9.如权利要求1至8中任一项所述输送系统流阻匹配验收试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤: 501:将一个所述模拟贮箱(I)的底部与待测试件(9)的一条分支管的入口连通，将另一个所述模拟贮箱(I)的底部与所述待测试件(9)的另一条分支管的入口连通，将所述泵(3)的入口与所述待测试件(9)的出口连通； 502:打开所述阀门(4)，观察所述流量传感器￠)，通过调节所述泵(3)的参数使流量达到试验工况，待所述压差传感器(5)读数稳定后，记录所述压差传感器(5)读数，该读数即为所述待测试件(9)两分支管之间的流阻差值。10.如权利要求9所述试验方法，其特征在于:试验时，所述气枕连通管(8)内维持一定压力O
【专利摘要】本发明公开了一种输送系统流阻匹配验收试验装置，包括两个模拟贮箱，还包括相互连通的泵、阀门和流量传感器，模拟贮箱底部的内部流道与需要验收的输送系统中的贮箱底部的内部流道一致，在两个模拟贮箱之间连通有压差传感器，使用状态下，一个模拟贮箱的底部与待测试件的一条分支管的入口连通，另一个模拟贮箱的底部与待测试件的另一条分支管的入口连通，泵的入口与待测试件的出口连通。本发明的输送系统流阻匹配验收试验装置及其试验方法能够方便的对试件两分支管路流阻进行测试，且本发明中的模拟贮箱能够模拟贮箱的真实状态，保证模拟贮箱与真实贮箱的流动边界相同，消除了地面试验工装对测试结果的影响。
【IPC分类】G01M13/00
【公开号】CN105547661
【申请号】CN201410602368
【发明人】孙善秀, 刘文川, 王道连, 杜正刚, 张立强
【申请人】北京宇航系统工程研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年10月31日