×
13.02.2018
218.016.2952

Результат интеллектуальной деятельности: ФОРКАМЕРА ПОРШНЕВОЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0001840952
Дата охранного документа
27.10.2014
Аннотация: Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может применяться в испытаниях космических летательных аппаратов и ракет. Форкамера отличается тем, что содержит экран, выполненный в виде тонкостенной перфорированной оболочки. Экран расположен с зазором около стенок форкамеры. Технический результат - уменьшение запыленности рабочего потока. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к высокорейнольдсовым и высокоскоростным установкам адиабатического сжатия, применяемым в экспериментальной аэрогазодинамике и предназначенным для испытания моделей космических летательных аппаратов и ракет. Известны форкамеры установок поршневого типа двух конструкций: удлиненные цилиндрические с дроссельно-демпфирующими устройствами и короткие с внутренней поверхностью, имеющей форму, близкую к сфере. Сжатый поршнем рабочий газ, имеющий высокую температуру, из ствола через обратный клапан заполняет форкамеру. Истечение газа через сопло происходит при закрытом клапане форкамеры. Интенсивная турбулизация рабочего газа при заполнении форкамеры приводит к существенным тепловым потерям в стенке форкамеры не только в момент заполнения, но в процессе истечения газа из сопла.

При работе установки на режимах с температурой выше 2000 K существенную роль играют радиационные тепловые потери. Эти потери в форкамере особенно интенсивны на высоких параметрах, представляющих наибольший интерес при испытаниях космических аппаратов и ракет в условиях, близких к натурным, существенно снижают возможности существующих поршневых аэродинамических установок.

К недостаткам существующих конструкций следует отнести также то, что при заполнении форкамеры в рабочем газе возбуждаются колебания давления широкого спектра частот.

Если низкочастотные колебания могут быть сравнительно легко задемпфированы, то высокочастотные колебания остаются и, проникая в рабочий поток, снижают точность дренажных и особенно тепловых испытаний.

Кроме того, в указанных конструкциях форкамер не предусмотрены приспособления, уменьшающие запыленность потока твердыми частицами, которые появляются в результате износа узлов поршневых установок. В ряде случаев эти частицы существенно искажают картину исследуемого течения.

Целью предлагаемого изобретения является снижение конвективных и лучистых тепловых потерь, демпфирование высокочастотных колебаний давления газа и уменьшение запыленности рабочего потока.

Эта цель достигается тем, что в форкамере устанавливается экран, выполненный в виде тонкостенной перфорированной оболочки, отстоящей на определенном расстоянии от стенок форкамеры. На входном участке помещается кольцевой отражатель, прилегающий к стенкам форкамеры.

Уменьшение тепловых потерь в форкамере, запыленности рабочего потока и устранение высокочастотных колебаний газа позволяет существенно увеличить время эксперимента, проводить аэродинамические, дренажные и тепловые испытания моделей космических летательных аппаратов и ракет в условиях, близких к натурным, и повысить точность всего измерительного комплекса. Конкретный пример осуществления предлагаемого изобретения иллюстрирует чертеж. В форкамере размещается экран 1 в виде тонкостенной оболочки, образующей со стенками форкамеры кольцевой зазор. Объем между стенкой и экраном сообщается с форкамерой, благодаря перфорации экрана. В начале форкамеры ставится конический кольцевой отражатель 2.

Работа установки осуществляется следующим образом. При заполнении форкамеры газом между стенкой форкамеры и экраном (1) образуется слой газа, который снижает конвективный теплообмен между основной массой газа и стенками форкамеры. Лучистый теплообмен между газом и стенкой форкамеры снижается из-за экранирующего действия оболочки. Кольцевой отражатель (2) при заполнении форкамеры сжатым газом отжимает высокотемпературную струю от стенок форкамеры, что также уменьшает тепловой поток к боковым стенкам форкамеры.

Наличие отверстий в экране и пространства между экраном и стенками форкамеры позволяет демпфировать колебания давления газа в форкамере.

Запыленность рабочего потока уменьшается за счет задержки твердых частиц в пространстве между экраном и стенкой форкамеры.

Форкамера поршневой аэродинамической трубы, состоящая из корпуса, сочлененного с каналом трубы, отличающаяся тем, что, с целью приближения имитируемых условий к действительным, она снабжена перфорированным экраном, установленным в полости форкамеры с заданным зазором относительно ее стенок, и коническим отражателем кольцевого типа, смонтированным во входной части форкамеры.
ФОРКАМЕРА ПОРШНЕВОЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-8 of 8 items.
13.02.2018
№218.016.2906

Струйная двухкамерная адиабатическая установка

Установка относится к области экспериментальной аэродинамики. Установка состоит из баллона с газом, соединенного с баллоном ствола. В стволе находится перемещающийся поршень. Установка также содержит дроссельное устройство, форкамеры высокого и низкого давления, рабочую часть, диффузор и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001840960
Дата охранного документа: 27.10.2014
13.02.2018
№218.016.2911

Аэрогазодинамическая установка адиабатического сжатия

Установка относится к экспериментальной аэродинамике и может быть использована для исследования вопросов термодинамики и химической кинетики. Установка состоит из баллона, ствола, поршня, форкамеры и рабочей части. Дополнительно содержит вторую форкамеру. Первая и вторая форкамеры связаны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001840953
Дата охранного документа: 27.10.2014
13.02.2018
№218.016.2926

Аэродинамическая установка адиабатического сжатия с двумя форкамерами

Аэродинамическая установка относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть применена для исследования гиперзвуковых течений. Установка состоит из баллона, ствола, поршня, сопла и рабочей части. Содержит дроссельное устройство, выполненное в виде конических отверстий в стенке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001840955
Дата охранного документа: 27.10.2014
13.02.2018
№218.016.2937

Форкамера поршневой аэродинамической трубы

Форкамера относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть применена при создании конструкций поршневых аэродинамических установок с высокими параметрами торможения рабочего газа. Форкамера состоит из корпуса, сочлененного с каналом трубы, в котором расположен перемещающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001840954
Дата охранного документа: 27.10.2014
13.02.2018
№218.016.2943

Высокотемпературная форкамера двухкамерной установки адиабатического сжатия

Высокотемпературная форкамера относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть применена в двухкамерных аэродинамических установках адиабатического сжатия. Форкамера состоит из корпуса, сочлененного с дроссельным устройством, снабжена перфорированным экраном и стабилизатором. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001840958
Дата охранного документа: 27.10.2014
13.02.2018
№218.016.2948

Способ защиты стенок газодинамической установки от теплового и химического воздействия высокотемпературного газа

Способ относится к области газодинамических исследований в сверхзвуковых установках и может применяться при моделировании условий обтеканий тел, движущихся в атмосфере с гиперзвуковыми скоростями. Сущность способа заключается в том, что в основной поток воздуха направляют дополнительный поток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001840957
Дата охранного документа: 27.10.2014
13.02.2018
№218.016.2959

Установка адиабатического сжатия

Установка относится к области экспериментальной аэродинамики. Установка содержит корпус, баллон с газом, ствол с подвижным поршнем. Включает в себя две форкамеры повышенного и пониженного давления, соединенные дросселем. При этом в корпусе выполнены связанные мультипликаторами давления полости....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001840961
Дата охранного документа: 27.10.2014
13.02.2018
№218.016.2998

Двухкамерная аэродинамическая установка

Установка относится к области экспериментальной аэродинамики. Она состоит из мультипликаторов, низкотемпературной камеры высокого давления и высокотемпературной камеры пониженного давления, соединенных регулируемым дроссельным устройством. Содержит также сопло и рабочую часть с выхлопным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001840959
Дата охранного документа: 27.10.2014
+ добавить свой РИД