Стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при стендовых испытаниях жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и других энергоустановок с криогенными компонентами топлива. Стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива, включающий систему подачи топлива, теплоизолированные расходные емкости, магистральные трубопроводы с системой управления процессов испытаний и контроля параметров, соединяющие накопительные емкости с испытываемой энергоустановкой, при этом система подачи компонентов топлива снабжена, как минимум, одной нетеплоизолированной накопительной емкостью высокого давления, снабженной магистральными трубопроводами с клапанами, соединяющими ее с входными и выходными охлаждающими трактами энергоустановки с возможностью подачи в нее остатков жидкого компонента после проведения испытаний энергоустановки и подачи этого компонента после его газификации на вход энергоустановки для проведения испытаний. Изобретение обеспечивает повышение эффективности использования компонентов топлива. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при стендовых испытаниях жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и других энергоустановок с криогенными компонентами топлива.

Известен стенд для испытаний ЖРД, содержащий системы подачи компонентов топлива к ЖРД, включающий в себя расходные баки, разделительные емкости, бустерные емкости, топливные магистрали, топливную арматуру, трубопроводы высокого давления (Жуковский А.Е. и др. «Испытания жидкостных ракетных двигателей», М.: Машиностроение, 1981, стр.112-125, рис.44).

Известен стенд для испытания воздушно-реактивных двигателей (Солохин Э.Л. «Испытания авиационных воздушно-реактивных двигателей», М.: Машиностроение, 1975, с.136, фиг.3.19), содержащий подводящий трубопровод, присоединенный трубопровод и динамоплатформу с силоизмерительным устройством.

Известен стенд для испытаний энергоустановок, содержащий системы подачи компонентов топлива, включающие в себя расходные баки, разделительные емкости, бустерные емкости, расходные магистрали с расходомерами, пусковые магистрали с расходомерами, пусковые магистрали, топливную арматуру, магистрали сжатых газов (см. патент РФ №2111373, кл. MПK F02K 9/58, публ. 20.12.1998 - прототип).

Общим недостатком известных устройств является недостаточная эффективность использования компонентов топлива.

Целью предлагаемого технического решения являются устранение указанного недостатка и более эффективное использование компонентов топлива.

Указанная цель достигается тем, что в известном техническом решении стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива, включающий систему подачи топлива, теплоизолированные расходные емкости, магистральные трубопроводы с системой управления процессов испытаний и контроля параметров, соединяющие накопительные емкости с испытываемой энергоустановкой, согласно изобретению система подачи компонентов топлива, кроме теплоизолированных расходных емкостей, снабжена, как минимум, одной нетеплоизолированной накопительной емкостью высокого давления, снабженной магистральными трубопроводами с клапанами, соединяющими ее с входным и выходным охлаждающим трактом энергоустановки, таким образом, что имеется возможность подачи в нее остатков жидкого компонента после проведения испытаний энергоустановки и подачи этого компонента после его газификации на вход энергоустановки для проведения другого рода испытаний.

Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что благодаря ей появляется возможность использования для проведения испытаний энергоустановок ранее сбрасываемых в атмосферу после захолаживания остатков компонентов топлива.

Принципиальная схема предлагаемого устройства показана на фиг.1, где:

1. Теплоизолированные расходные емкости.

2. Магистральные трубопроводы подачи криогенного компонента в энергоустановку и накопительные емкости.

3. Система управления и контроля.

4. Испытываемая энергоустановка.

5. Магистральные трубопроводы подачи компонента в накопительные емкости после «захолаживания» энергоустановки.

6. Магистральные трубопроводы подачи остатков компонента в накопительные емкости.

7. Клапаны.

8. Не теплоизолированная накопительная емкость высокого давления.

9. Магистральные трубопроводы подачи газифицированного компонента в энергоустановку.

Стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива включает систему подачи топлива, содержащую теплоизолированные расходные емкости 1, магистральные трубопроводы подачи криогенного компонента в энергоустановку и накопительные емкости 2, систему управления процессом испытаний и контроля параметров 3. Теплоизолированные расходные емкости 1 соединены магистральными трубопроводами подачи криогенного компонента в энергоустановку и накопительные емкости 2 с испытываемой энергоустановкой 4.

Кроме того, энергоустановка 4 соединена магистральными трубопроводами 5 подачи компонента в накопительные емкости после «захолаживания» энергоустановки, содержащими клапана 7 с не теплоизолированной накопительной емкостью высокого давления 8.

Подготовка работы стенда заключается в настройке циклограммы работы клапанов таким образом, чтобы осуществлялась возможность подачи в накопительные емкости остатков жидкого компонента после проведения испытаний и подачи этого компонента после его газификации на вход энергоустановки для проведения другого рода испытаний, причем энергия для газификации компонента берется с атмосферного воздуха, т.к. накопительная емкость высокого давления не теплоизолирована.

Предложенный стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива работает следующим образом. Из расходных емкостей 1 криогенные топлива по магистральным трубопроводам 2 по команде из системы управления (циклограмме) 3 поступают в энергоустановку 4 для охлаждения конструкции турбонасосного агрегата до криогенной температуры в целях предотвращения кавитации его во время испытания. Газифицированные в трактах охлаждения после турбонасосного агрегата компоненты топлива после энергоустановки 4 по трубопроводу 5, с установленным в них агрегатами управления 7, поступают в накопительные емкости 8, проходят через них и их предварительно охлаждают для подготовки к более полному приему остатков топлива из расходных емкостей после испытаний. После проведения испытания (например: огневого) по магистральным трубопроводам 6 остатки криогенного топлива из расходных емкостей 1 подаются в накопительные емкости 8. В замкнутом объеме накопительных емкостей при закрытых агрегатах управления 7 компоненты топлива испаряются с одновременным повышением давления за счет подвода тепла из окружающей среды. При достижении заданного уровня давления, газифицированные компоненты топлива подаются по трубопроводу 9 к энергоустановке для проведения другого рода испытаний.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволит более эффективно использовать компоненты топлива во время испытаний энергоустановок и повысить тем самым эффективность работы испытательного стенда.

Стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива, включающий систему подачи топлива, теплоизолированные расходные емкости, магистральные трубопроводы с системой управления процессов испытаний и контроля параметров, соединяющие накопительные емкости с испытываемой энергоустановкой, отличающийся тем, что система подачи компонентов топлива снабжена как минимум одной нетеплоизолированной накопительной емкостью высокого давления, снабженной магистральными трубопроводами с клапанами, соединяющими ее с входными и выходными охлаждающими трактами энергоустановки с возможностью подачи в нее остатков жидкого компонента после проведения испытаний энергоустановки и подачи этого компонента после его газификации на вход энергоустановки для проведения испытаний.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными установками (ГТУ) газоперекачивающих агрегатов (ГПА) и газотурбинных электростанций (ГТЭС).

Изобретение относится к технике испытаний газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано как герметичное компенсирующее устройство стыка между фланцем присоединенного трубопровода и переходным фланцем газотурбинного двигателя при температуре рабочего воздуха, подаваемого на вход ГТД.

Изобретение относится к технике испытания в эксплуатационных условиях двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с воспламенением рабочей смеси от сжатия. .

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД).

Изобретение относится к технической акустике. .

Изобретение относится к области эксплуатации и диагностики авиационного газотурбинного двигателя. .

Изобретение относится к технике испытаний газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано для определения их тяговых характеристик Входное устройство для испытаний газотурбинных двигателей в термобарокамере, содержащее входной коллектор, узел лабиринтного уплотнения, присоединенный трубопровод, выполненный из набора патрубков, патрубок входа в двигатель, опоры для крепления входного коллектора к термобарокамере и опоры для крепления присоединенного трубопровода к динамометрической платформе, причем входной коллектор, узел лабиринтного уплотнения, присоединенный трубопровод и патрубок входа в двигатель последовательно соединены между собой герметичными шарнирами, а один патрубок узла лабиринтного уплотнения со стороны входного коллектора закреплен на опорах к термобарокамере, а другой патрубок со стороны двигателя закреплен на опорах к динамометрической платформе.

Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано при диагностировании двигателей внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к способам бестормозных испытаний двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к стендам огневых испытаний жидкостных ракетных двигателей, в частности к стендам, на которых производят огневые испытания жидкостных ракетных двигателей меньшей мощности, чем стенд большой мощности относительно расчетной для газодинамической трубы.

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к испытаниям ракетных двигателей твердого топлива. .

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ). .

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке конструкций стендов для наземной отработки герметизирующих сопловых заглушек.

Изобретение относится к ракетной технике, более конкретно к воспламенительным устройствам твердых ракетных топлив и способам воспламенения для малых модельных установок и стендовых испытаний.

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способу ускоренного климатического испытания заряда твердого ракетного топлива в составе герметичного ракетного двигателя.

Изобретение относится к испытательной технике и, в частности, к испытанию камер сгорания и газогенераторов жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) с целью оценки высокочастотной устойчивости процесса горения.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для определения скорости горения твердого ракетного топлива. .

Изобретение относится к области испытаний вооружения, а конкретно к способам и устройствам стендовых испытаний энергетических узлов, содержащих пиротехнические и/или пороховые составы, твердые ракетные топлива.

Изобретение относится к области моделирования натурных условий работы элементов конструкции механизмов, характеризующихся кратковременностью (0,5÷1,0 с) газотермодинамического высокотемпературного (~2000 К) воздействия при скорости газового обтекания 250÷600 м/с и давлении 5÷20 ата.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано в ракетных двигателях с раздвижными соплами для определения времени выдвижения насадка в рабочее положение

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при стендовых испытаниях жидкостных ракетных двигателей и других энергоустановок с криогенными компонентами топлива

Наверх