【技术实现步骤摘要】
本技术涉及固体推进剂浇注工艺领域,尤其涉及一种模拟固体发动机的可视化恒温浇注试验装置。
技术介绍
1、在固体推进剂浇注工艺过程中,经常会出现不满浇的情况。目前行业无法可视化判断药柱是否浇注完毕,而是根据经验来判断,这将人为影响固体火箭发动机结构完整性,不具有可控性。
2、目前,研究人员通过仿真实验、切剖浇注固化后的药柱实验发现,在装填固体推进剂药柱时,会在药柱两侧高于浇注口的区域形成驼峰结构。驼峰结构实际上是因为加压浇注时,固体推进剂粘度大、浇注发生固化反应,最终无法完全装填完毕,造成药浆成本损失较大、发动机装药完整性也遭到破坏。因此,亟需提出一种可视化的浇注试验装置,可显示推进剂浇注流动现象,进而研究浇注过程缺陷产生机理。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种模拟固体发动机的可视化恒温浇注试验装置。
2、为实现上述技术目的,本技术提供一种模拟固体发动机的可视化恒温浇注试验装置,包括:支撑桁架,支撑在所述支撑桁架上的加料结构和开关管路,设置在所述加料结构下方的缩比容器,用于测量所述缩比容器及药浆质量的测量器,与所述缩比容器相对设置的摄像机,用于连接所述测量器和所述摄像机的上位机;所述开关管路分别与所述加料结构和所述缩比容器相连接;
3、所述缩比容器为以固体发动机内腔形状等比例缩小的中空容器,且其至少部分侧壁为透明的;
4、所述摄像机与所述缩比容器的透明部分相对的设置。
5、根据本技术的一个方面,所述缩比容器的侧壁上设
6、所述标定结构处于所述摄像机的视野范围内。
7、根据本技术的一个方面,所述缩比容器的侧壁全部为透明的。
8、根据本技术的一个方面,所述标定结构为软胶刻度尺。
9、根据本技术的一个方面,所述加料结构整体呈漏斗式结构,其包括:加料部分和与所述加料部分同轴设置的导管部分;
10、所述导管部分设置在所述加料部分的下侧;
11、所述加料部分的侧壁设置有中空的保温腔体,且在所述加料部分的上下两侧分别设置有下侧进水口和上侧出水口。
12、根据本技术的一个方面,所述保温腔体中设置有加热组件。
13、根据本技术的一个方面,所述缩比容器包括:容器主体和与所述容器主体同轴设置的盖体;
14、所述容器主体为上端开口的中空筒体;
15、所述盖体与所述容器主体的开口侧相互连接;
16、所述容器主体的侧壁设置有中空的第一空腔,所述容器主体的底壁设置有中空的第二空腔,设置在所述第二空腔底部的第一进水口;
17、沿所述容器主体周向的侧壁,所述第一空腔呈连续的环形空腔,且沿垂直于所述侧壁的方向,所述第一空腔的宽度是恒定的;
18、所述第一空腔和所述第二空腔相连通的设置。
19、根据本技术的一个方面,所述第二空腔内设置有固定支撑件;
20、所述固定支撑件设置在所述第二空腔的中间位置;
21、所述第一进水口与所述固定支撑件相互错位的设置。
22、根据本技术的一个方面,所述盖体包括:中间管体,环绕在所述中间管体外侧的支撑环;
23、所述中间管体包括:相互同轴连接的第一管状部分和第二管状部分;
24、所述第一管状部分和所述第二管状部分的内径为一致的;
25、所述第一管状部分的外径小于所述第二管状部分;
26、所述支撑环位于所述第一管状部分和所述第二管状部分连接的位置;
27、所述支撑环设置有第一环形空腔和与所述第一环形空腔相连接的第一出水口;
28、所述第一出水口设置在所述支撑环的上侧;
29、所述第二管状部分设置有第二环形空腔;
30、所述第二环形空腔与所述第一环形空腔相连通的设置。
31、根据本技术的一个方面,所述支撑环的外径与所述容器主体的外径相一致的设置,以用于承靠在所述容器主体的开口侧;
32、所述第二管状部分位于所述容器主体内,且其外径小于所述容器主体的内径。
33、根据本技术的一种方案,本技术实现了推进剂驼峰结构的可视化试验,通过加料结构、开关管路和缩比容器满足了驼峰结构出现条件和模拟真实行业浇注情况,可实时的获取固体推进剂浇注过程的药浆流动现象。此外,通过在缩比容器外侧设置标定结构,在缩比容器下方设置测量器,摄像机直接对焦录像,可方便的对试验中浇注速度测量标定和后期数据处理,既保证了驼峰结构产生的条件,也对试验结果进行标定,可直接得到浇注后孔隙率,提高了实验效率和控制精度。
34、根据本技术的一种方案,本方案可视化采集推进剂驼峰结构的形成过程,符合实际固体推进剂加注情况,并可得到表征不满浇缺陷的驼峰结构,操作便捷、安全性高;此外,本方案还能根据试验条件的不同调整工况,满足不同型号推进剂药浆模具浇注的试验需求。
35、根据本技术的一种方案,本方案具有控制可靠、数据准确性高和性能稳定的特点,解决了浇注过程无法可视化观测驼峰结构的问题;另外,能根据浇注不同速度,测量不同工况下的孔隙率以满足试验需求。
36、根据本技术的一种方案,本方案可充分模拟固体推进剂浇注过程不满浇产生驼峰结构过程,并基于工艺真实情况进行缩比设计实验装置,提供了良好的固体推进剂浇注过程实验研究条件。
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1.一种模拟固体发动机的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,包括:支撑桁架(1),支撑在所述支撑桁架(1)上的加料结构(2)和开关管路(3),设置在所述加料结构(2)下方的缩比容器(4),用于测量所述缩比容器(4)及药浆质量的测量器(5),与所述缩比容器(4)相对设置的摄像机(6),用于连接所述测量器(5)和所述摄像机(6)的上位机(7);
2.根据权利要求1所述的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,所述缩比容器(4)的侧壁上设置有标定结构(4a),且所述标定结构(4a)的长度方向与所述缩比容器(4)的轴向相一致的设置;
3.根据权利要求2所述的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,所述缩比容器(4)的侧壁全部为透明的。
4.根据权利要求3所述的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,所述标定结构(4a)为软胶刻度尺。
5.根据权利要求4所述的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,所述加料结构(2)整体呈漏斗式结构,其包括:加料部分(21)和与所述加料部分(21)同轴设置的导管部分(22);
6.根据权利要求5所述的可视化恒温浇
7.根据权利要求6所述的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,所述缩比容器(4)包括:容器主体(41)和与所述容器主体(41)同轴设置的盖体(42);
8.根据权利要求7所述的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,所述第二空腔(412)内设置有固定支撑件(412a);
9.根据权利要求8所述的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,所述盖体(42)包括:中间管体(421),环绕在所述中间管体(421)外侧的支撑环(422);
10.根据权利要求9所述的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,所述支撑环(422)的外径与所述容器主体(41)的外径相一致的设置,以用于承靠在所述容器主体(41)的开口侧;
...【技术特征摘要】
1.一种模拟固体发动机的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,包括:支撑桁架(1),支撑在所述支撑桁架(1)上的加料结构(2)和开关管路(3),设置在所述加料结构(2)下方的缩比容器(4),用于测量所述缩比容器(4)及药浆质量的测量器(5),与所述缩比容器(4)相对设置的摄像机(6),用于连接所述测量器(5)和所述摄像机(6)的上位机(7);
2.根据权利要求1所述的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,所述缩比容器(4)的侧壁上设置有标定结构(4a),且所述标定结构(4a)的长度方向与所述缩比容器(4)的轴向相一致的设置;
3.根据权利要求2所述的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,所述缩比容器(4)的侧壁全部为透明的。
4.根据权利要求3所述的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,所述标定结构(4a)为软胶刻度尺。
5.根据权利要求4所述的可视化恒温浇注试验装置,其特征在于,所述加料结构(2)整...
【专利技术属性】
技术研发人员:张陈曦,徐洁,申志彬,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学,
类型:新型
国别省市:
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