低温液氧容器容积标定方法探讨

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1、第42卷第3期2016年6月火箭推进JOURNALOFROCKETPROPULSIONV01．42．№．3Jun．2016低温液氧容器容积标定方法探讨秦永涛，郑小萍，李伟，吉展阳(西安航天动力试验技术研究所，陕西西安710100)摘要：根据液氧／煤油发动机地面试验特点，比较低温容器容积标定的不同方法，基于容量比较法，确定液氧／煤油发动机地面试验低温容器容积标定方法。通过建立液氧／煤油发动机地面试验低温容器容积标定系统，结合温度与密度对数据进行修正，获取准确低温容器容积，为提高液氧流量测量精度奠定基础

2、。标准定后对容器内表面进行清洗，避免多余物进入试验系统，保证试验系统可靠性。关键词：流量测量；容积标定；数据修正中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672．9374f2016103—0086—07ResearchoncapacitycalibrationmethodofcryogenicliquidoxygenstoragetankQ烈Yongtao，ZHENGXiaoping，LIWei，JIZhanyang(Xi’anAerospacePropulsionTestTechnolo

3、gyInstitute，Xi’an710100，China)Abstract：Basedongroundtestingcharacteristicsofliquidoxygen／keroseneengine，thecommonmethodsofcapacitycalibrationformetalverticalstoragetankwerecompared,andthecapacitycalibrationmethodofliquidoxygenstoragetankforgroundtestin

4、gofliquidoxygen／keroseneenginewasconfirmedbymeansofcapacitycomparisonmethod．Dependonestablishmentofthecapacitycalibrationsystemforcryogenicstoragetankusedforgroundtestoftiquidoxygen／keroseneengine，thecapacityofcryogenicstoragetankwasaccuratelyobtainedb

5、ythedataamendmentofliquidoxygentemperatureanddensity,whichlaidafoundationofprecisemeasurementofliquidoxygenflow．Theinnersurfaceofliquidoxygenstoragetankiscleanedafterthecalibrationforeliminatingtheredundancyofcalibrationmediumtoensurethereliabilityofte

6、stingsystemforliquidoxygen／keroseneengine．Keyworda：flowmeasurement；volumecalibration；dataamendmento引言篓鬃雯喜篆篙黧鬟嚣鬈我国新一代120t大推力、无毒无污染高压证设计方案合理性、验收发动机的重要手段。收稿日期：2015—12—02；修回日期：2015—12-28作者简介：秦永涛(198l～)，男，博士，研究领域为液体火箭发动机试验技术第42卷第3期秦永涛，等：低温液氧容器容积标定方法探讨87120t

7、液氧／煤油发动机双机并联试验时液氧额定质量流量约580kg／s。新一代Cz一7火箭一级使用2台120t液氧／煤油发动机，按照运载火箭一级发动机工作时间170S计算，液氧流量不确定度由1％降低到0．5％，大约可减轻火箭推进剂加注量493kg，可以增加(100～500)kg的微型卫星1台，从而不仅优化了火箭总体结构，而且提升了箭体效益，增加了运载火箭竞争力【I-3】。液氧／煤油火箭发动机试验中，采用低温涡轮流量计测量液氧体积流量，由于涡轮流量计一般采用实验室水校准，与真实低温介质存在较大差异，且现场安装

8、环境条件和计量条件不同，特别是流量计低温结构变形的影响，导致涡轮流量计体积测量值出现较大的系统误差。同时低温温度测量的误差，影响液氧密度计算的准确性，最终影响液氧质量流量测量的准确性。目前研制了分节式电容液面计安装于液氧容器内，可以准确测量液氧稳态体积流量，并用分节式电容液面计测量装置对涡轮流量计进行现场原位校准，减小了涡轮流量计测量的系统误差。为了提高液氧流量测量的准确性，必须提高分节式液面计稳态流量测量装置的精度，提高精度的前提是对50m，的低温容器进行计量标定。