【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于凝膠推進劑霧化，具體涉及一種凝膠推進劑霧化試驗裝置。
技術介紹
1、凝膠推進劑是一種以傳統液體推進劑（航空煤油、過氧化氫、偏二甲肼等）作為主要成分，通過加入少量膠凝劑，從而使混合物固態化而獲得的性能良好的新型推進劑。凝膠推進劑具有非牛頓流體的剪切變稀的性質，即其在靜止、常態下保持固體性質，而遇到加熱、加壓、攪拌等外界剪切力作用下呈現出液體的流動性。射流撞擊式霧化被廣泛地應用于雙組元液體火箭發動機，在高壓氣體驅動下，從噴嘴噴出的兩股或多股液體射流以一定角度和距離互相撞擊后形成液膜，然后破裂成大量的液絲和液滴。然而霧化過程中霧化孔的尺寸、距離以及噴射角度等都是影響霧化質量的重要因素。定量表征撞擊霧化性能的參數包括：液膜尺寸、液膜破裂長度、液膜厚度、霧化角和液滴粒徑等。
2、目前已有的霧化試驗臺一般使用高速攝像拍攝凝膠推進劑霧化質量，不能直觀的反應霧化后的推進劑在周向上的分布情況與推進劑流量。并且已有的試驗臺基本采用電磁閥控制凝膠管的通斷，容易產生危險。因此有必要開發一款更加安全，采集數據更加全面、成本更低、操作更為簡便的凝膠霧化試驗臺。
技術實現思路
1、為了解決上述霧化試驗臺安全性低、采集數據不全面、操作不便的問題，本專利技術提供一種凝膠推進劑霧化試驗裝置。
2、本專利技術所述凝膠推進劑霧化試驗裝置，包括：測試桌、凝膠推進劑供給部、流量測試部、霧化部和推進劑周向收集部；
3、凝膠推進劑供給部包括凝膠儲罐和儲罐架，儲罐架底部固定在測試桌
4、流量測試部包括兩個流量計架和分別固定在兩流量計架上的兩個科里奧利流量計，兩流量計架底部均固定在測試桌上且具有伸出測試桌的伸出部，y型轉接頭分別通過連接軟管與兩科里奧利流量計的下端入口連通；
5、霧化部包括安裝在所述伸出部上的軌道、滑動連接在軌道上的兩滑塊、分別安裝在兩滑塊上的兩旋轉臺安裝塊、分別安裝在兩旋轉臺安裝塊上的兩旋轉臺和分別安裝在兩旋轉臺上的兩噴注管，每個噴注管下端均連通一噴注針，上端均連接一個三通轉接頭，每個三通轉接頭的另外兩個通道口中的一個通道口連接噴注壓力傳感器，另一個通道口通過連接軟管與科里奧利流量計的上端出口連通；兩旋轉臺的轉軸為水平且平行，在旋轉臺轉動后，帶動噴注針旋轉，并改變兩噴注針間的夾角；
6、推進劑周向收集部包括收集盤槽和放置在集盤槽中的若干收集盤，推進劑周向收集部位于噴注針的下方用于收集從噴注針落下的推進劑。
7、進一步地，凝膠儲罐與氣路單向閥之間連接有l型管，氣體管遠離氣路單向閥的一端連接氣路電磁閥一端，氣路電磁閥的另一端連接進氣管。
8、進一步地，凝膠氣動閥為三通接頭狀，上端口與凝膠管連通，水平直管部分的一側端口通過氣閥轉接頭與y型轉接頭連接，另一側端口用于連接高壓氣管，在水平直管部分的內部安裝有活塞，活塞的大頭遠離氣閥轉接頭，活塞的小頭靠近氣閥轉接頭，活塞的小頭中心設置有圓孔，且過盈配合地安裝有橡膠材質的活塞堵頭。向凝膠氣動閥內通氣后，活塞向右側移動，將凝膠通路堵死，停止供氣后，由于儲罐內有壓力，活塞被擠到左側，凝膠通路打開。
9、進一步地，流量計架包括安裝板和由一橫桿與一豎桿連成的l形桿，l形桿的橫桿固定在安裝板上，科里奧利流量計安裝在豎桿上；安裝板固定在測試桌上，流量計架的伸出部為安裝板位于測試桌外的部分。科里奧利流量計豎直擺放，凝膠推進劑從下方入口進入，上口流出，測量過程中可以保證流量計內部液體充盈，測量精確。
10、進一步地，旋轉臺安裝塊為由一橫板和一豎板相連形成的直角板；其中一個旋轉臺與噴注管間通過角位臺安裝塊、角位臺和第一管夾連接，噴注管安裝在第一管夾上，第一管夾安裝在角位臺上，角位臺安裝在角位臺安裝塊上，角位臺安裝塊安裝在旋轉臺上；另一個旋轉臺與噴注管間通過墊塊和第二管夾連接，噴注管安裝在第二管夾上，第二管夾安裝在墊塊上，墊塊安裝在旋轉臺上。實驗中可以使用旋轉臺調整兩個噴注針的夾角，從而改變凝膠推進劑霧化角，在一側安裝了角位臺可以調整噴注針的俯仰角度以保證兩股凝膠液柱能夠撞擊在一起。
11、進一步地，軌道包括底座和固定在底座上的圓柱形導軌，底座橫跨在兩安裝板上并固定，滑塊具有與導軌配合使用的滑槽并限位在導軌上滑動。通過移動滑塊可以改變兩個噴注針針孔之間的距離，從而在實驗中改變凝膠的霧化距離。
12、進一步地，收集盤槽為一個圓盤，收集盤為12個，形狀相同。試驗后通過測量12個收集盤內的推進劑質量就可以得出凝膠推進劑霧化的周向分布情況。
13、有益效果：本專利技術利用撞擊霧化的方式進行凝膠霧化試驗，使用科里奧利流量計實現對固體推進劑的流量測試，從而采集凝膠霧化過程中凝膠的流量，能更加方便、精確的計算凝膠推進劑出口速度以及供給速率；采用使用凝膠氣動閥實現使凝膠推進劑供給的通斷，使凝膠推進劑遠離電控產品，使凝膠試驗臺更加安全可靠；使用推進劑周向收集部實現凝膠霧化后周向分布的采集，進一步研究了凝膠推進劑霧化效果，為凝膠推進劑在發動機內部的實際霧化狀態提供了新的參考依據。
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1.一種凝膠推進劑霧化試驗裝置，其特征在于，包括：測試桌（10）、凝膠推進劑供給部（20）、流量測試部（30）、霧化部（40）和推進劑周向收集部（50）；
2.根據權利要求1所述的凝膠推進劑霧化試驗裝置，其特征在于，凝膠儲罐（204）與氣路單向閥（208）之間連接有L型管（207），氣體管（209）遠離氣路單向閥（208）的一端連接氣路電磁閥（210）一端，氣路電磁閥（210）的另一端連接進氣管（211）。
3.根據權利要求2所述的凝膠推進劑霧化試驗裝置，其特征在于，凝膠氣動閥（214）為三通接頭狀，上端口與凝膠管（213）連通，水平直管部分的一側端口通過氣閥轉接頭（216）與Y型轉接頭（215）連接，另一側端口用于連接高壓氣管，在水平直管部分的內部安裝有活塞（217），活塞（217）的大頭遠離氣閥轉接頭（216），活塞（217）的小頭靠近氣閥轉接頭（216），活塞（217）的小頭中心設置有圓孔，且過盈配合地安裝有橡膠材質的活塞堵頭（218）。
4.根據權利要求3所述的凝膠推進劑霧化試驗裝置，其特征在于，流量計架包括安裝板（301）和由一橫桿（
5.根據權利要求4所述的凝膠推進劑霧化試驗裝置，其特征在于，旋轉臺安裝塊為由一橫板和一豎板相連形成的直角板；其中一個旋轉臺與噴注管間通過角位臺安裝塊（406）、角位臺（407）和第一管夾連接，噴注管安裝在第一管夾上，第一管夾安裝在角位臺（407）上，角位臺（407）安裝在角位臺安裝塊（406）上，角位臺安裝塊（406）安裝在旋轉臺上；另一個旋轉臺與噴注管間通過墊塊（417）和第二管夾連接，噴注管安裝在第二管夾上，第二管夾安裝在墊塊（417）上，墊塊（417）安裝在旋轉臺上。
6.根據權利要求5所述的凝膠推進劑霧化試驗裝置，其特征在于，軌道包括底座（401）和固定在底座（401）上的圓柱形導軌（402），底座（401）橫跨在兩安裝板（301）上并固定，滑塊具有與導軌（402）配合使用的滑槽并限位在導軌（402）上滑動。
7.根據權利要求6所述的凝膠推進劑霧化試驗裝置，其特征在于，收集盤槽（501）為一個圓盤，收集盤（502）為12個，形狀相同。
...【技術特征摘要】
1.一種凝膠推進劑霧化試驗裝置，其特征在于，包括：測試桌（10）、凝膠推進劑供給部（20）、流量測試部（30）、霧化部（40）和推進劑周向收集部（50）；
2.根據權利要求1所述的凝膠推進劑霧化試驗裝置，其特征在于，凝膠儲罐（204）與氣路單向閥（208）之間連接有l型管（207），氣體管（209）遠離氣路單向閥（208）的一端連接氣路電磁閥（210）一端，氣路電磁閥（210）的另一端連接進氣管（211）。
3.根據權利要求2所述的凝膠推進劑霧化試驗裝置，其特征在于，凝膠氣動閥（214）為三通接頭狀，上端口與凝膠管（213）連通，水平直管部分的一側端口通過氣閥轉接頭（216）與y型轉接頭（215）連接，另一側端口用于連接高壓氣管，在水平直管部分的內部安裝有活塞（217），活塞（217）的大頭遠離氣閥轉接頭（216），活塞（217）的小頭靠近氣閥轉接頭（216），活塞（217）的小頭中心設置有圓孔，且過盈配合地安裝有橡膠材質的活塞堵頭（218）。
4.根據權利要求3所述的凝膠推進劑霧化試驗裝置，其特征在于，流量計架包括安裝板（301）和由一橫桿（302）與一豎桿（303）連成的l形桿，l形桿的橫桿（302）固定在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡文祥，郁炘桐，邵琦，仝瑞杰，陳雄，
申請(專利權)人：南京理工大學，
類型：發明
國別省市：
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