НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файлы статьи: Injector.avi (1969.70Кб) ,    SE-BMSTU...o170.pdf (868.57Кб)

УДК 621.43.03: 068.4:533.9.07: 533.527

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

 С целью обеспечения высокого удельного импульса камеры ЖРД необходимо оптимально организовать процесс горения компонентов топлива, что может быть обеспечено выбором оптимальной геометрии газодинамического контура камеры сгорания ЖРД, а также совершенствованием процессов распыления и смешения компонентов топлива, например, за счет подбора оптимального типа, характеристик и расположения форсунок на смесительной головке камеры.
Именно этими причинами обусловлен интерес к характеристикам форсунок в научном плане, а технологические аспекты определяют необходимость обеспечения контроля заложенных в конструкцию параметров при их изготовлении.
Целью данной работы является экспериментальное обоснование использования цифровой измерительной техники и исследование гидравлических характеристик форсунок.
Для определения параметров форсунок наибольшее распространение получили установки с секционными сборниками. Методика контроля параметров форсунки с использованием секционных сборников заключается в распыливании жидкости форсункой при заданном перепаде давления на ней в течение определённого времени (чем дольше, тем выше точность и достоверность результатов) и последующем определении количества жидкости в каждой секции для вычисления искомых параметров форсунки.
В данной работе расход жидкости через форсунку определялся с помощью высокоточных расходомеров FLONET FN2024.1 электромагнитного типа, которые обладают весьма высокими метрологическими характеристиками, в частности погрешность определения расхода не превышает 0,5% в диапазоне расходов воды от Qmin= 0,0028 л/с до Qmax= 0,28 л/с, для определения коэффициента неравномерности распыла использовались датчики перепада давления типа DMD 331-ASLX компании «БД Сенсорс РУС», которые имеют погрешность 0,075% при диапазоне перепада давления 0…5 кПа. Запись, регистрация и обработка всех данных эксперимента осуществлялась измерительным комплексом MIC-200 фирмы «НПП Мера» и программой обработки массивов информации WinPos.
В работе сделаны следующие выводы:
   1. За счет использования цифровых первичных измерительных преобразователей повышена точность определения расхода жидкости до 0,5% и погрешности определения коэффициента Кн ~0,5%.
   2. Впервые на практике предложен и реализован метод определения коэффициента неравномерности распыления по различию скорости нарастания избыточного гидростатического давления жидкости в каждой секции сборника в зависимости от времени работы форсунки.
   3. Используя текущее значение градиента нарастания избыточного давления в каждой секции, представляется возможным параметры форсунки контролировать непрерывно, что имеет практическое значение для изучения процесса регулирования ЖРД.

1. Каторгин Б.И. Перспективы создания мощных ЖРД // Вестник Российской Академии Наук. 2004. Т. 74, № 6. С. 499-506.
2. Ягодников Д.А. Преемственность и модернизация жидкостных ракетных двигателей космических ракет-носителей // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2011. № 1. С. 121-126.
3. Плетнёв А.И. Способ испытания и регулировки форсунок и стенд для испытания и регулировки форсунок: пат. 2467197 РФ / ГОУВПО Самарский государственный университет путей сообщения. 2012.
4. Пиргалин А.Г., Шаталов М.В. Способ диагностирования производительности форсунок и устройство для его осуществления: пат. 2406989 РФ / ООО «Инжиниринговая компания Технопарк 21». 2010.
5. Бронштейн А.С., Федосеев В.Г. Стенд для измерения угловых направлений струй топлива из сопловых отверстий распылителя: пат. 2226617 РФ / ОАО Ярославский завод дизельной аппаратуры. 2004.
6. Стенд контроля форсунок ПСФ – 06/1: каталог.
7. Васильев А.П., Кудрявцев В.М., Кузнецов В.А. и др. Основы теории и расчёта жидкостных ракетных двигателей. В 2 кн. Кн. 1: учебник для авиационных специальностей вузов / под ред. В.М. Кудрявцева. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1993. 383 с.
8. ООО НПП «Элемер»: официальный сайт предприятия. Режим доступа: www.elemer.ru (дата обращения 01.09.2015).
9. BD Sensors RUS (БД Сенсорс РУС): официальный сайт российской производственной компании. Режим доступа: www.bdsensors.ru (дата обращения 01.09.2015).
10. ООО НПП «Мера»: официальный сайт. Режим доступа: http://www.nppmera.ru/ (дата обращения 01.09.2015).