表面张力贮箱泡破点盲测技术研究

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1、第38卷第5期火箭推进Vo1．38．No．52012年10月JOURNALOFROCKETPROPULSION0et．2012表面张力贮箱泡破点盲测技术研究郝贵欣，张华，董飞(西安航天发动机厂．陕西西安710100)摘要：通过对表面张力贮箱结构、泡破点测试难点分析，提出了采用微压闭环控制技术解决测试过程管理装置内腔压力维持准平衡状态难题的技术途径，研制的贮箱泡破点盲测系统具有自动控制、自动判读及测试精度高等特点，经试验验证该技术满足贮箱泡破点盲测要求，已在型号研制中得到应用。关键词：表面张力贮箱；泡破点；盲测中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—

2、9374(2012105—0059—06BlindtesttechnologyforbubblebreakpointofsurfacetensiontankHAOGui—xin，ZHANGHua，DONGFei(xi’anAerospacePropulsionInstitute，Xi’an710100，China)Abstract：Atechnicalmethodtoadoptthemini-pressureclosed·-loopcontroltechnologytomaintainquasi—equilibriumstateofinternalcavitypres

3、sureofmanagementdeviceduringthetestwasproposedbytheanalysisofsurfacetensiontankstructureandbubblebreakpointtestsdificulties．Thedevelopedblindtestsystemforsurfacetensiontankbubblebreakpointhasthecharacteristicsofauto—maticcontrol，automaticinterpretationandhighprecision，whichsatisfiesblin

4、dtestrequirements．Thetechnologypassedtestverificationandhasbeenappliedtotankproduction．Keywords：surfacetensiontank；bubblebreakpoint；blindtest出液口都能连续输出无夹气的推进剂。泡破点是0引言贮箱的关键特性参数之一，如果贮箱泡破点降低，贮箱输出的推进剂会夹杂气体，使推进剂管表面张力贮箱是姿控发动机重要组件，贮箱理能力下降或推进剂供应流量不足，最终导致姿内管理装置的主要作用是保证贮箱在不同姿态下控发动机动力系统性能下降。收稿日期：20

5、12—03—08；修回日期：2012—05—28基金项目：中国航天科技集团公司支撑项目(2008JY03)作者简介：郝贵欣(1977一)，男，工程师，研究领域为非标准设备的开发、设计、研制火箭推进2012年l0月焊接而成，如图2(a)所示。贮箱泡破点的定义在空间环境下，贮箱处于完全失重或微重力状态，此时液体的表面张力是影响液体行为的主要因素，见图1所示。在液体的表面张力作用下，气液界面的平衡条件是=(+)(1)式中：△p为气液界面两面的压差；为液体表面张力；R和R，为液面的主曲率半径。如果液面为球面的一部分，则ap=2~／R(2)采用筛网作为管理装置的毛细元件时，它所

6、能维持的最大静压力就是筛网的泡破点值角杯隔板窗也是气体穿过筛网时所需的压差。由式(2)得△p=4~／DBP(3)式中：D为筛网的有效孔径。出液口(b)管理装置图2贮箱结构示意图Fig．2Tankstructure管理装置位于下半球内，由隔板组件、角杯、通道和底收集器等组成，其中角杯、通道与底收集器共同组成一个空腔，通过出液口与外部图l液体表面张力示意图连通。Fig．1Fluidsurfacetension2．2泡破点测试现状目前泡破点测试只能对未装入贮箱的管理装由此可见，筛网泡破点值理论上仅与工作介置进行测试，方法是将管理装置放人盛有无水乙质表面张力和筛网的有效孔径有

7、关，其值就是气醇的贮液槽内，通过手动操作气体减压器，给管体穿过筛网孔径时所产生的压力差，所以可以通理装置内腔缓慢增压，观察筛网表面，直至第一过测量此压力差的方法得到筛网的泡破点值。个气泡穿过网片，此时测得的网片两侧压差就是泡破点值。2贮箱结构简介及测试现状3盲测原理及难点分析2．1贮箱结构简介贮箱由上半球、圆筒段、下半球和管理装置管理装置装入贮箱后，管理装置完全看不第38卷第5期郝贵欣，等：表面张力贮箱泡破点盲测技术研究61见，传统的泡破点测试方法无法进行，这时只能进行盲测。盲测就是不用人眼观察数据和不用人4技术方案工控制压力，整个测试过程完全由计算