可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)，包括燃燒室、酒精循環(huán)冷卻系統(tǒng)、控制柜、高壓氬氣源、點火器、高速攝影儀、計算機(jī)，酒精循環(huán)冷卻系統(tǒng)、控制柜、點火器均與燃燒室相連，高壓氬氣源與控制柜相連，燃燒室里設(shè)置鋁冰固體推進(jìn)劑，控制柜控制高壓氬氣源里的高壓氬氣進(jìn)入燃燒室，燃燒室上裝有視窗，視窗外設(shè)有高速攝影儀，高速攝影儀連接計算機(jī)。本發(fā)明避免了藥條在燃燒的過程中與外界環(huán)境中的氣體發(fā)生反應(yīng)；避免燃燒室內(nèi)部由于藥條的燃燒而發(fā)生壓力突增；燃燒室上裝有視窗，并采用高速攝影儀對藥條的燃燒過程進(jìn)行拍攝記錄，在得出鋁冰固體推進(jìn)劑燃速數(shù)據(jù)的同時，也可以通過燃燒現(xiàn)象對其燃燒過程進(jìn)行定性分析。
【專利說明】可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由水和富含活潑金屬顆粒的燃?xì)夥磻?yīng)而產(chǎn)生高溫氣體，進(jìn)而通過噴喉或透平裝置做功的推進(jìn)裝置，已引起人們的重視，并引入到水下航行體推進(jìn)裝置系統(tǒng)中。由此衍生出來的鋁冰固體推進(jìn)劑也因為其熱值高、無煙、環(huán)保等優(yōu)點逐漸進(jìn)入人們的視野。燃速參數(shù)是固體推進(jìn)劑的一項十分重要的參數(shù)，是進(jìn)行發(fā)動機(jī)點火試驗之前必須測定的一項推進(jìn)劑指標(biāo)。因此，對于鋁冰固體推進(jìn)劑的燃速性能參數(shù)進(jìn)行合理、準(zhǔn)確的測量，是鋁冰固體推進(jìn)劑應(yīng)用到實際的推進(jìn)裝置前十分重要的一步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供可以得出鋁冰固體推進(jìn)劑在恒壓條件下的燃速參數(shù)的可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)，其特征是:包括燃燒室、酒精循環(huán)冷卻系統(tǒng)、控制柜、高壓氬氣源、點火器、高速攝影儀、計算機(jī)，酒精循環(huán)冷卻系統(tǒng)、控制柜、點火器均與燃燒室相連，高壓氬氣源與控制柜相連，燃燒室里設(shè)置鋁冰固體推進(jìn)劑，控制柜控制高壓氬氣源里的高壓氬氣進(jìn)入燃燒室，燃燒室上裝有視窗，視窗外設(shè)有高速攝影儀，高速攝影儀連接計算機(jī)。
[0006]本發(fā)明還可以包括:
[0007]1、視窗的材質(zhì)為有機(jī)玻璃。
[0008]2、視窗外貼有深色遮光薄膜。
[0009]3、酒精循環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)為酒精。
[0010]4、燃燒室上裝有一泄壓閥。
[0011]5、采用氬氣作為鋁冰固體推進(jìn)劑燃燒時的保護(hù)氣。
[0012]6、采用高速攝影儀對于鋁冰固體推進(jìn)劑藥條的燃燒過程進(jìn)行拍攝，并用計算機(jī)對于拍攝圖像進(jìn)行分析，得出鋁冰固體推進(jìn)劑的燃速數(shù)據(jù)。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:采用高壓氬氣對于鋁冰固體推進(jìn)劑藥條進(jìn)行保護(hù)，避免了藥條在燃燒的過程中與外界環(huán)境中的氣體發(fā)生反應(yīng)；在燃燒室上裝有泄壓閥，避免燃燒室內(nèi)部由于藥條的燃燒而發(fā)生壓力突增，維持鋁冰固體推進(jìn)劑藥條在恒壓的狀態(tài)之下燃燒；燃燒室上裝有視窗，并采用高速攝影儀對藥條的燃燒過程進(jìn)行拍攝記錄，在得出鋁冰固體推進(jìn)劑燃速數(shù)據(jù)的同時，也可以通過燃燒現(xiàn)象對其燃燒過程進(jìn)行定性分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃燒測試系統(tǒng)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
[0016]結(jié)合圖1，本發(fā)明一種可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)，在燃燒室I上裝有視窗2，并連接有酒精循環(huán)冷卻系統(tǒng)3、控制柜4、泄壓閥6和點火器7，其中，控制柜4與高壓氬氣源5相連，視窗2外設(shè)有高速攝影儀8，高速攝影儀8上連接有計算機(jī)9。燃燒室I上裝有視窗2，視窗2的材質(zhì)為有機(jī)玻璃。視窗外貼有深色遮光薄膜。燃燒室I外連有酒精循環(huán)冷卻系統(tǒng)3，其冷卻介質(zhì)為酒精。燃燒室I上裝有一泄壓閥6。采用氬氣作為推進(jìn)劑藥條燃燒時的保護(hù)氣。采用高速攝影儀8對于鋁冰固體推進(jìn)劑藥條的燃燒過程進(jìn)行拍攝，并用計算機(jī)9對于拍攝圖像進(jìn)行分析，得出鋁冰固體推進(jìn)劑的燃速數(shù)據(jù)。
[0017]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:采用高壓氬氣對于鋁冰固體推進(jìn)劑藥條進(jìn)行保護(hù)，并采用酒精循環(huán)冷卻系統(tǒng)維持燃燒室內(nèi)的低溫環(huán)境。燃燒室上的泄壓閥維持燃燒室內(nèi)的恒壓狀態(tài)，高速攝影儀通過視窗拍攝鋁冰固體推進(jìn)劑藥條燃燒時的燃面推移現(xiàn)象，由計算機(jī)對所采集的圖像進(jìn)行分析、處理，得出相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0018]燃燒室觀察窗采用有機(jī)玻璃材質(zhì)制成，可以承受燃燒室內(nèi)部的高壓載荷，同時，視窗上的深色遮光薄膜可以有效遮擋鋁冰固體推進(jìn)劑藥條燃燒時產(chǎn)生的而大部分強(qiáng)光，便于高速攝影儀的拍攝。
[0019]如圖1所示，在燃燒室I上裝有視窗2，并連接有酒精循環(huán)冷卻系統(tǒng)3、控制柜4、泄壓閥6和點火器7，控制柜另接有高壓氬氣源5。視窗2外設(shè)有高速攝影儀8和計算機(jī)9。當(dāng)系統(tǒng)開始工作時，先開啟酒精循環(huán)冷卻系統(tǒng)3對燃燒室I進(jìn)行冷卻，保持燃燒室I處于低溫環(huán)境下，將制備好的鋁冰固體推進(jìn)劑藥條固定在燃燒室I中，密封好燃燒室1，操作控制柜4，使高壓氬氣源5中的高壓氬氣進(jìn)入到燃燒室I中，達(dá)到鋁冰固體推進(jìn)劑燃燒所需要的高壓環(huán)境。啟動點火器7后，鋁冰固體推進(jìn)劑藥條開始燃燒，燃燒所產(chǎn)生的過多的燃?xì)鈱⑼ㄟ^泄壓閥6排出燃燒室，保持鋁冰固體推進(jìn)劑藥條在恒壓的狀態(tài)下燃燒。高速攝影儀8通過視窗2對鋁冰固體推進(jìn)劑藥條的燃燒過程進(jìn)行拍攝，并將數(shù)據(jù)上傳到計算機(jī)9中進(jìn)行分析、處理，獲得所需的鋁冰固體推進(jìn)劑燃速參數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)，其特征是:包括燃燒室、酒精循環(huán)冷卻系統(tǒng)、控制柜、高壓氬氣源、點火器、高速攝影儀、計算機(jī)，酒精循環(huán)冷卻系統(tǒng)、控制柜、點火器均與燃燒室相連，高壓氬氣源與控制柜相連，燃燒室里設(shè)置鋁冰固體推進(jìn)劑，控制柜控制高壓氬氣源里的高壓氬氣進(jìn)入燃燒室，燃燒室上裝有視窗，視窗外設(shè)有高速攝影儀，高速攝影儀連接計算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)，其特征是:視窗的材質(zhì)為有機(jī)玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)，其特征是:視窗外貼有深色遮光薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)，其特征是:酒精循環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)為酒精。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)，其特征是:燃燒室上裝有一泄壓閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)，其特征是:采用氬氣作為鋁冰固體推進(jìn)劑燃燒時的保護(hù)氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化鋁冰固體推進(jìn)劑燃速測試系統(tǒng)，其特征是:采用高速攝影儀對于鋁冰固體推進(jìn)劑藥條的燃燒過程進(jìn)行拍攝，并用計算機(jī)對于拍攝圖像進(jìn)行分析，得出鋁冰固體推進(jìn)劑的燃速數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G01N31/12GK103675321SQ201310671103
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】劉平安, 朱力, 何登軍, 劉加寧, 王革, 鄒高萬, 董慧, 折勇 申請人:哈爾濱工程大學(xué)