[发明专利]用于对冷却通道疲劳寿命的测试系统

说明书

本申请涉及航空航天大学技术领域，尤其是涉及一种用于对冷却通道疲劳寿命的测试系统，其包括：冷却剂供应单元以及加热单元；冷却剂供应单元用于对冷却通道供给冷却剂；加热单元以预设加热温度、预设加热时间以及预设加热次数对冷却通道加热；具体地，首先以预设加热时间利用加热单元对冷却通道进行单次时间，其中加热单元的加热效率模拟液体火箭发动机实际点火的情况；然后以预设加热次数对于冷却通道加热，直至冷却通道出现裂纹时，停止加热；最后，根据所述加热单元的预设加热温度、预设加热时间以及预设加热次数能够计算出所述冷却通道的疲劳寿命。

技术领域

本申请涉及航空航天大学技术领域，尤其是涉及一种用于对冷却通道疲劳寿命的测试系统。

背景技术

液体火箭发动机的燃烧室具有很高的热强度，燃气具有高温、高压以及高速等特点，燃气与燃烧室的壁面会发生剧烈的对流和辐射换热，现有的采用外冷却法实现对燃烧室的降温，具体为靠流经冷却通道的冷却剂来进行冷却；其中冷却通道外壁温度接近冷却剂的温度，气壁温度接近900K，二者巨大的温差导致内壁承受严重的热载荷，由此产生的热应力通常情况下超过其内壁材料的弹性极限，内壁出现塑性变形。

然而，经过多次的循环工作之后，推力室的冷却通道底部会逐渐累积不可逆转的变形，棘轮效应使内壁不断突出变薄，最终产生蠕变断裂导致内壁失效，最终导致冷却剂直接泄露到高温燃气中，引发灾难性后果。

因此，亟需一种用于对冷却通道疲劳寿命的测试系统，用于对冷却通道疲劳寿命进行测试。

发明内容

本申请的目的在于提供一种用于对冷却通道疲劳寿命的测试系统，以在一定程度上解决现有技术中无法判断冷却通道的疲劳使用寿命，最终导致冷却剂直接泄露到高温燃气中，引发灾难性后果的技术问题。

本申请提供了一种用于对冷却通道疲劳寿命的测试系统，包括：冷却剂供应单元以及加热单元；

所述冷却剂供应单元用于对冷却通道供给冷却剂；

所述加热单元以预设加热温度、预设加热时间以及预设加热次数对所述冷却通道加热；

当所述冷却通道出现裂纹时，停止所述加热单元；根据所述加热单元的预设加热温度、预设加热时间以及预设加热次数能够计算出所述冷却通道的疲劳寿命。

在上述技术方案中，进一步地，所述加热单元包括感应线圈、电源以及磁性件；

所述感应线圈与所述电源连接；

所述冷却通道具有相对设置的第一端面和第二端面；

所述感应线圈套设于所述冷却通道或靠近于所述第一端面侧；所述磁性件设置于所述冷却通道的第二端面侧。

在上述技术方案中，进一步地，所述加热单元包括顺次排布的激光源、扫描振镜以及聚焦镜；

所述聚焦镜朝向所述冷却通道的一侧；

所述激光源能够发出激光束，所述激光束依次通过所述扫描振镜以及所述聚焦镜，所述聚焦镜能够将激光束聚焦至所述冷却通道的一侧，并用于对所述冷却通道加热。

在上述技术方案中，进一步地，所述冷却剂供应单元包括用于存储冷却剂的存储箱以及用于输送所述输送模块；

所述输送模块分别与所述存储箱和所述冷却通道连通；

所述输送模块用于将所述存储箱内的冷却剂输送至所述冷却通道，所述冷却剂用于对所述冷却通道降温。

在上述技术方案中，进一步地，所述输送模块包括供应管路和试验管路；

所述供应管路分别与所述存储箱和所述试验管路连通，所述试验管路与所述冷却通道连通；

所述供应管路上设置有第一手阀，所述第一手阀用于控制所述供应管路的通断；