[发明专利]一种发动机试验恒体积流量氦气注入系统

说明书

本发明涉及发动机推进剂供应系统领域，具体涉及一种发动机试验恒体积流量氦气注入系统。包括等流阻现场原位校准流量测量装置及沿氦气流向依次设置在氦气出气管路中的等流阻流量计替代装置、力分界面U形补偿管及平稳气体均衡分配装置；等流阻现场原位校准流量测量装置包括质量流量计，用于在原位校准氦气流量；等流阻流量计替代装置用于在校准后，替换质量流量计并根据质量流量计的特性调节流阻；力分界面U形补偿管为U型管段，用于进行力分界的补偿及减少流动特性的变化；平稳气体均衡分配装置包括并联的至少两段供气管路，至少两段供气管路上均设有压力脉动抑制装置。解决了因配气过程中氦气流量无法精确控制而带来的涡轮泵气蚀及脉动干扰问题。

技术领域

本发明涉及发动机推进剂供应系统领域，具体涉及一种发动机试验恒体积流量氦气注入系统。

背景技术

在火箭发动机试验中，由于系统中涡轮泵的高速旋转，导致在推进剂供应管路中存在较为严重的脉动干扰。

通过实验得知，为了降低这种脉动干扰，注入少量的氦气对这种脉动有着明显的抑制作用。但是，现有的发动机推进剂供应系统中无法对氦气流量进行精确控制，在配气过程中，若注入的氦气过多，涡轮泵将存在气蚀的风险；若注入的氦气过少，则不能实现氦气对脉动的抑制作用。

发明内容

为了解决因配气过程中氦气流量无法精确控制而带来的涡轮泵气蚀及脉动干扰问题，本发明提供了一种发动机试验恒体积流量氦气注入系统，可实现氦气注气量的精确控制，注气响应速度快，并且不受泵前管压力变化的影响。

本发明的技术解决方案是，一种发动机试验恒体积流量氦气注入系统，其特殊之处在于：包括等流阻现场原位校准流量测量装置及沿氦气流向依次设置在氦气出气管路中的等流阻流量计替代装置、力分界面U形补偿管及平稳气体均衡分配装置；

上述等流阻现场原位校准流量测量装置包括质量流量计，用于在原位校准氦气流量；

上述等流阻流量计替代装置用于在校准后，替换质量流量计并根据质量流量计的特性调节流阻；

上述力分界面U形补偿管为U型管段，用于进行力分界的补偿及减少流动特性的变化；

上述平稳气体均衡分配装置包括并联的至少两段供气管路，至少两段供气管路上均设有压力脉动抑制装置。

进一步地，上述等流阻流量计替代装置包括管段，上述管段内设有节流孔。

进一步地，上述平稳气体均衡分配装置包括并联的长短不同的四段供气管路。

进一步地，并联的长短不同的四段供气管路中均设有流阻调节孔板。

进一步地，压力脉动抑制装置为设置在四段管路上的单向隔离进气装置，所述单向隔离进气装置阻止液氧及煤油通过。

进一步地，上述力分界面U形补偿管采用硬管制作。

进一步地，上述单向隔离进气装置为单向阀。

本发明的有益效果是：

1、本发明恒体积流量气体注入系统在常用的现场原位校准的基上，创新的使用等流阻原位校准方法，通过对现有管道和质量流量计在使用气体流量下的流动阻力，通过在流阻较小的管道内设置节流孔进行流阻调节，实现了现场原位校准的等流阻代换。充分保证了校验系统与实际系统的一致性，实现了高精度的气体流量注入；保证了局部流动特性；达到了注入氦气的量与预期值得误差不高于3％的目标；

2、本发明恒体积流量气体注入系统包括U形补偿管，采用硬管制作为U型结构，即满足了力分界面的补偿要求，由于内部为光滑结构，减少了振动时流动特性的变化，解决了注气气体在振动下的脉动现象；