膏体燃气发生器热启动实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种膏体燃气发生器热启动实验装置，包括由前壳体、后壳体法兰连接组成的密闭压力容器，试样释放组件，电加热组件，监测组件及压力调节组件。本发明专利技术可以模拟膏体燃气发生器燃烧室内高温高压的环境，进行膏体推进剂点火实验，可以测量点火温度、压力及点火响应时间，通过实验可匹配一种最佳点火温度和点火压力，解决了膏体火箭发动机试验过程中点火条件不易确定的难题，本发明专利技术还可用于膏体推进剂研发阶段其点火条件测试阶段，使用过程操作简便，所使用的膏体推进剂体积较小，具有很好的安全性及可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于膏体推进剂模拟点火技术，具体涉及一种膏体燃气发生器热启动实验装置。
技术介绍
膏体燃气发生器热启动实验装置一般用于膏体火箭发动机、膏体燃气发生器的燃料性能测试
膏体燃气发生器是一种新概念的可控燃气转换装置也属新型火箭发动机的一种，其采用一种集固/液火箭推进剂优点于一体非固非液的新型膏体推进剂为燃料进行工作，在伺服系统上游组件控制下实现一定范围内流量的调节和控制，通过固体点火器和余温热栅多次点火，为伺服系统下游组件提供适宜、稳定、可靠的燃气流量。目前，膏体燃气发生器多采用点火器首次点火，余热高温多次启动点火，所以膏体燃气发生器研究领域其点火实验是非常关键的。通过点火实验可以控制膏体推进剂的点火温度及点火压力，匹配出一种最佳方案，使得膏体推进剂点火性能最佳，点火响应时间最快，从而获得这一具有参考性的实验结论，对膏体燃气发生器的热试车，热重复启动的开展具有重要意义。由于膏体推进剂的物理属性为非牛顿流体，静止时粘度较大，有一定塑性，可长时间保持固态；同时有触变性，在剪切作用下可变稀流动，可利用其这一特点将膏体推进剂选关于高温发热板上方，当发热板预热到指定温度时，此时释放膏体推进剂落于发热板上测试其点火性能。至今国内公开发表的文献中未见此类膏体燃气发生器热重复启动实验装置，利用此种实验装置可方便在膏体燃气发生器研制工作过程中测量膏体推进剂点火特性及热重复启动特性，对膏体火箭发动机，膏体燃气发生器及膏体推进剂的研究有着重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种膏体燃气发生器热启动实验装置，解决了现有实验装置没有专用于模拟膏体燃气发生器热启动实验的问题。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种膏体燃气发生器热启动实验装置，包括封闭压力容器、电加热组件、试样释放组件、压力调节组件和监测组件。所述封闭压力容器包括前壳体和后壳体，前壳体和后壳体固连，形成空腔，前壳体侧壁设有三个安装孔，前端面设有一个第一通孔，后壳体上设有两个第二通孔；电加热组件包括空心连接杆和电热板，空心连接杆一端固定在电热板的导线接口处，另一端与前壳体的第一通孔固连，电热板的导线由空心连接杆的中心孔、第一通孔伸出前壳体；试样释放组件包括电磁铁和试样释放盘，电磁铁设置在前壳体的外壁面上，试样释放盘位于封闭压力容器的空腔内，通过电磁铁吸附在前壳体的内壁上；压力调节组件包括进气管、进气阀、排气管和排气阀，进气管与排气管分别与后壳体的两个第二通孔固连，进气阀设置在进气管上，排气阀设置在排气管上；监测组件包括压力传感器、第一温度传感器和第二温度传感器，压力传感器、第一温度传感器和第二温度传感器分别与前壳体侧壁的三个安装孔固连，压力传感器的压力测量端伸入前壳体的空腔中，第一温度传感器的热电偶端伸入前壳体的空腔中，第二温度传感器的热电偶端伸入前壳体的空腔中，且与电热板的平面接触。所述前壳体和后壳体通过法兰连接。所述的膏体燃气发生器热启动实验装置，还包括密封圈，所述密封圈设置在前壳体与后壳体的连接面处。所述试样释放盘位于电热板的上方，使得试样释放盘被释放后，落在电热板上。所述电热板位于前壳体的空腔内。所述空心连接杆上设有轴肩，通过轴肩进行定位、密封。所述试样释放盘底面为平面，顶面为圆弧面，其圆弧面与前壳体内壁面贴合。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：（1）通过控制电加热组件的温度，可以更加近似地模拟燃烧室点火温度。（2）通过控制压力调节组件可使得密闭压力容器内部更加近似地模拟出燃烧室点火时的高压状态。（3）通过电磁铁释放试样释放盘使得测试样本在不影响压力容器内部温度与压力情况下被释放到电热板上进行点火。（4）实验装置操作简便，对膏体燃气发生器热启动条件进行模拟，从而开展实验研究，可以间接由压力实时监控测得膏体推进剂在某一温度，某一压力下的点火响应时间。附图说明图1为本专利技术膏体燃气发生器热启动实验装置的俯视剖面图。图2为本专利技术膏体燃气发生器热启动实验装置的主视剖面图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。结合图1和图2，一种膏体燃气发生器热启动实验装置，包括封闭压力容器、电加热组件、试样释放组件、压力调节组件和监测组件。所述封闭压力容器包括前壳体1和后壳体2，前壳体1和后壳体2均一端不封闭，前壳体1和后壳体2的不封闭端通过法兰固连，形成空腔。前壳体1侧壁设有三个安装孔，前端面设有一个第一通孔，后壳体2上设有两个第二通孔。电加热组件包括空心连接杆4和电热板3，空心连接杆4一端焊接在电热板3的导线接口处，另一端通过螺纹与前壳体1的第一通孔固连。电热板3的导线由空心连接杆4的中心孔、第一通孔伸出前壳体1，与外接电源连接。试样释放组件包括电磁铁14和试样释放盘15，前壳体1的外壁面上设有凹槽，电磁铁14设置在前壳体1的外壁面的凹槽中，试样释放盘15位于封闭压力容器的空腔内，通过电磁铁14吸附在前壳体1的内壁上。压力调节组件包括进气管7、进气阀8、排气管9和排气阀10，进气管7与排气管9分别与后壳体2的两个第二通孔通过螺纹固连，进气阀8设置在进气管7上，排气阀10设置在排气管9上。监测组件包括压力传感器11、第一温度传感器12和第二温度传感器13，压力传感器11、第一温度传感器12和第二温度传感器13分别通过螺纹与前壳体1侧壁的三个安装孔固连，压力传感器11的压力测量端伸入前壳体1的空腔中，第一温度传感器12的热电偶端伸入前壳体1的空腔中，第二温度传感器13的热电偶端伸入前壳体1的空腔中，且与电热板3的平面接触。所述膏体燃气发生器热启动实验装置还包括密封圈6，所述密封圈6设置在前壳体1与后壳体2的连接面处，增加膏体燃气发生器热启动实验装置的密封性。所述试样释放盘15位于电热板3的上方，使得试样释放盘15被释放后，落在电热板3上。所述电热板3位于前壳体1的空腔内。所述空心连接杆4上设有轴肩，通过轴肩进行定位、密封。所述试样释放盘15底面为平面，顶面为圆弧面，其圆弧面与前壳体1内壁面贴合。本专利技术工作原理为：膏体推进剂试样利用其自身粘度黏贴固定于试样释放盘15的底平面上，试样释放盘15的圆弧面贴合于前壳体1内壁，通过固定在前壳体1外壁的电磁铁14吸附固定。封闭压力容器通过法兰结构闭合，压力调节组件向封闭压力容器内注入一定压力的氮气，第二温度传感器13配合电加热组件将电热板3预热到指定温度，压力传感器11与第一温度传感器12实时监测封闭压力容器内部压力与温度，当封闭压力容器内压力与电热板3温度同时符合预定值时，电磁铁14释放试样释放盘15，试样释放盘15连同膏体推进剂试样一起落于电热板3上，膏体推进剂试样在短暂响应时间后点燃，根据压力传感器11监测的压力变化得到膏体推进剂试样的点火响应时间。本专利技术可模拟出膏体燃气发生器燃烧室的高温高压条件，测试膏体推进剂点火响应时间，为膏体燃气发生器技术的初步研究和膏体推进剂点火技术的初步研究提供有利的条件，可以简便的测量出膏体推进剂的点火响应时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膏体燃气发生器热启动实验装置，其特征在于：包括封闭压力容器、电加热组件、试样释放组件、压力调节组件和监测组件；所述封闭压力容器包括前壳体（1）和后壳体（2），前壳体（1）和后壳体（2）固连，形成空腔，前壳体（1）侧壁设有三个安装孔，前端面设有一个第一通孔，后壳体（2）上设有两个第二通孔；电加热组件包括空心连接杆（4）和电热板（3），空心连接杆（4）一端固定在电热板（3）的导线接口处，另一端与前壳体（1）的第一通孔固连，电热板（3）的导线由空心连接杆（4）的中心孔、第一通孔伸出前壳体（1）；试样释放组件包括电磁铁（14）和试样释放盘（15），电磁铁（14）设置在前壳体（1）的外壁面上，试样释放盘（15）位于封闭压力容器的空腔内，通过电磁铁（14）吸附在前壳体（1）的内壁上；压力调节组件包括进气管（7）、进气阀（8）、排气管（9）和排气阀（10），进气管（7）与排气管（9）分别与后壳体（2）的两个第二通孔固连，进气阀（8）设置在进气管（7）上，排气阀（10）设置在排气管（9）上；监测组件包括压力传感器（11）、第一温度传感器（12）和第二温度传感器（13），压力传感器（11）、第一温度传感器（12）和第二温度传感器（13）分别与前壳体（1）侧壁的三个安装孔固连，压力传感器（11）的压力测量端伸入前壳体（1）的空腔中，第一温度传感器（12）的热电偶端伸入前壳体（1）的空腔中，第二温度传感器（13）的热电偶端伸入前壳体（1）的空腔中，且与电热板（3）的平面接触。...

【技术特征摘要】
1.一种膏体燃气发生器热启动实验装置，其特征在于：包括封闭压力容器、电加热组件、试样释放组件、压力调节组件和监测组件；所述封闭压力容器包括前壳体（1）和后壳体（2），前壳体（1）和后壳体（2）固连，形成空腔，前壳体（1）侧壁设有三个安装孔，前端面设有一个第一通孔，后壳体（2）上设有两个第二通孔；电加热组件包括空心连接杆（4）和电热板（3），空心连接杆（4）一端固定在电热板（3）的导线接口处，另一端与前壳体（1）的第一通孔固连，电热板（3）的导线由空心连接杆（4）的中心孔、第一通孔伸出前壳体（1）；试样释放组件包括电磁铁（14）和试样释放盘（15），电磁铁（14）设置在前壳体（1）的外壁面上，试样释放盘（15）位于封闭压力容器的空腔内，通过电磁铁（14）吸附在前壳体（1）的内壁上；压力调节组件包括进气管（7）、进气阀（8）、排气管（9）和排气阀（10），进气管（7）与排气管（9）分别与后壳体（2）的两个第二通孔固连，进气阀（8）设置在进气管（7）上，排气阀（10）设置在排气管（9）上；监测组件包括压力传感器（11）、第一温度传感器（12）和第二温度传感器（13），压力传感器（11）、第一温度传感器（12）和第二温度传感器（13...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成浩，封锋，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32