[发明专利]一种推进剂装药排气羽流流速测量方法

摘要

本发明公开了一种推进剂装药排气羽流流速测量方法，解决了激光多普勒测速仪法和粒子图像测速仪法仅能测量羽流中粒子的速度，不能测量真实羽流流速的问题。发动机点火后，可调谐半导体激光穿过排气羽流，由待测气体特征吸收峰的多普勒位移大小反演出羽流的流速。本发明可直接测得推进剂装药排气羽流的真实流速，不需向推进剂中添加示踪粒子。本发明适用于不同种类的固体、液体、胶体和膏体推进剂装药的排气羽流流速测量，对于推进剂配方的优化、推进剂装药设计和发动机的设计具有重要的意义。

主权项

一种推进剂装药排气羽流流速测量方法，其特征在于包括以下步骤：(1)根据待测推进剂的成分确定测量的目标气体，并选定目标气体的待测吸收峰；选择中心波长位于目标气体待测吸收峰的激光器用于流速测量，依据实验要求确定流速测量点距发动机喷口的距离；(2)温度10℃～30℃，相对湿度40％～70％，将激光分束器输入端光纤接头连接至所选定的激光器的输出法兰接口，分束器的输出端光纤接头接至激光发射光机，使激光发射光机所发射的激光对准探测器，同时确保两束激光的交点位于发动机喷口的中轴线上；将探测器的输入信号线与数据采集系统连接，通电开始排气羽流流速测量实验；(3)将推进剂装药装入测试发动机，调整羽流流速测试工装的位置，使流速测量点距喷口的距离为所选值；连接发动机点火线，设置羽流流速的采样速率并启动，并于10s后点火；发动机工作结束后，保存测量数据；(4)数据处理：以测量数据作图，即可获得排气羽流流速随时间的变化曲线，推进剂装药的平均羽流流速通过对推进剂稳定燃烧段的n个流速值取平均而得；(5)测量结果的表述：平行测量5个样品的羽流流速，依据格拉布斯准则，剔除异常数据，采用平均羽流流速的平均值来表述推进剂装药羽流流速测量结果，该推进剂装药的羽流流速随时间的变化规律则使用5条曲线中典型的一条来表述。