[发明专利]一种耐烧蚀材料超音速火焰烧蚀试验装置及方法在审
申请号: | 202211138706.5 | 申请日: | 2022-09-19 |
公开(公告)号: | CN115453039A | 公开(公告)日: | 2022-12-09 |
发明(设计)人: | 韩银龙;张博;窦鹏;田响宇;姚智杰;吴晓冬;周粮;邱玉冰 | 申请(专利权)人: | 中国航空制造技术研究院 |
主分类号: | G01N31/12 | 分类号: | G01N31/12 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 100024 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 耐烧蚀 材料 超音速 火焰 试验装置 方法 | ||
1.一种耐烧蚀材料超音速火焰烧蚀试验装置,其特征在于:包括燃气发生器、介质配置柜、工控机、氧气瓶组、氮气瓶组、空压机、燃料储罐、压力变送器以及点火器,所述氧气瓶组、氮气瓶组、空压机、燃料储罐分别通过管路连接所述介质配置柜的进料口,且所述氧气瓶组、氮气瓶组、空压机、燃料储罐的管路上均独立设置有所述压力变送器,所述介质配置柜的出料口与所述燃气发生器连接,所述燃气发生器上设置有所述点火器,所述工控机电性连接所述介质配置柜和所述点火器,并对所述介质配置柜和所述点火器进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种耐烧蚀材料超音速火焰烧蚀试验装置,其特征在于:所述燃气发生器设置在五轴机械臂上。
3.根据权利要求1所述的一种耐烧蚀材料超音速火焰烧蚀试验装置,其特征在于:所述燃气发生器与循环水系统连接,所述循环水系统电性连接所述工控机。
4.根据权利要求1所述的一种耐烧蚀材料超音速火焰烧蚀试验装置,其特征在于:所述燃气发生器的喉部直径为1mm~15mm,喷口直径为5mm~80mm。
5.一种耐烧蚀材料超音速火焰烧蚀试验方法,其特征在于,采用如权利要求1~4任一项所述的一种耐烧蚀材料超音速火焰烧蚀试验装置,包括步骤:
测量试验件的质量和尺寸,并将试验件安装到试验件固定架上;
对工控机输入温度、热流密度、火焰速度、燃气发生器喉部直径以及喷口直径参数;
对五轴机械臂输入烧蚀试验路径要求;
检查氧气瓶组、氮气瓶组、空压机、燃料储罐的压力;
工控机控制打开氮气瓶组的管路,通过氮气吹扫试验管路;
工控机控制打开循环水系统;
工控机控制打开氧气瓶组、空压机、燃料储罐,将氧化剂、燃料通入燃气发生器;
工控机控制点火器点火并开始试验;
烧蚀结束后自然冷却至室温,工控机控制打开氮气瓶组的管路,通过氮气吹扫试验管路;
工控机控制关闭循环水系统,取下试验件;
测量试验件的质量和尺寸,计算线烧蚀率和质量烧蚀率。
6.根据权利要求5所述的一种耐烧蚀材料超音速火焰烧蚀试验方法,其特征在于:所述工控机控制燃气发生器产生的火焰冲击速度为10m/s~3400m/s,温度为500℃~2700℃,火焰热流密度为0.1MW/m2~150MW/m2。
7.根据权利要求5所述的一种耐烧蚀材料超音速火焰烧蚀试验方法,其特征在于:所述试验件的规格为10mm×10mm~1000mm×1000mm。
8.根据权利要求7所述的一种耐烧蚀材料超音速火焰烧蚀试验方法,其特征在于:所述试验件的动态、变角度烧蚀试验区域为1.5m×1.5m×1.5m范围内的任一区域。
9.根据权利要求5所述的一种耐烧蚀材料超音速火焰烧蚀试验方法,其特征在于:所述氧气瓶组的流量范围为0g/s~25g/s;所述燃料储罐的流量范围为0g/s~35g/s;所述空压机的流量范围为0g/s~20g/s。
10.根据权利要求5所述的一种耐烧蚀材料超音速火焰烧蚀试验方法,其特征在于:所述循环水系统的流量为10g/s~200g/s。
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