Стенд для испытаний энергетических установок с накоплением отработанного технологического газа

Авторы патента:

Путилина Елена Сергеевна (RU)

Гурин Владимир Викторович (RU)

Пригожин Виктор Иванович (RU)

Савич Анатолий Романович (RU)

G01M15/14 - Испытание машин и двигателей (испытание топливовпрыскивающей аппаратуры F02M 65/00; испытание зажигания двигателей внутреннего сгорания, например проверка синхронизации F02P 17/00; обнаружение стуков в двигателях внутреннего сгорания G01L 23/22)

F02K9/96 - отличающиеся специальными устройствами для испытания или проверки и измерений

Владельцы патента RU 2611119:

Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытании жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и других энергетических установок. Стенд для испытаний энергетических установок содержит систему подачи компонентов топлива с агрегатами управления и систему подачи технологического газа, при этом на выходе энергетической установки установлен трубопровод, связанный с газгольдером, газгольдер соединен с компрессором, который в свою очередь соединен с системой баллонов высокого давления, газгольдер установлен на подвижной платформе, полость наддува газом расходной емкости с компонентом топлива соединена со входом компрессора, а выход компрессора соединен со входом газа в систему баллонов высокого давления. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытании жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и других энергетических установок. Стенд для испытаний энергетических установок содержит систему подачи компонентов топлива с агрегатами управления и систему подачи технологического газа, отличается тем, что на выходе энергетической установки установлен трубопровод, связанный с газгольдером, газгольдер соединен с компрессором, который в свою очередь соединен с системой баллонов высокого давления, газгольдер установлен на подвижной платформе, полость наддува газом расходной емкости с компонентом топлива соединена со входом компрессора, а выход компрессора соединен со входом газа в систему баллонов высокого давления.

Изобретение обеспечивает эффективное использование технологического газа при испытаниях энергетических установок.

Известен стенд для испытаний ЖРД, содержащий системы подачи компонентов топлива к ЖРД, включающий в себя расходные баки, топливные магистрали, топливную арматуру (Жуковский А.Е. и др. Испытания жидкостных ракетных двигателей. М.: Машиностроение, 1981, стр. 112-125, рис. 44).

Известен стенд для испытаний воздушно-реактивных двигателей (Солохин Э.Л. Испытания воздушно-реактивных двигателей. М.: Машиностроение, 1975, с. 136, фиг. 3.19), содержащий подводящий трубопровод, присоединенный трубопровод и динамоплатформу с силоизмерительным устройством.

Известен стенд для испытаний энергоустановок, содержащий системы подачи компонентов топлива, включающие в себя разделительные емкости, бустерные емкости, расходные магистрали с расходомерами, топливную арматуру, магистрали сжатых газов (см. патент РФ №2111373, кл. МПК F02K 9/58, публ. 20.12.1998 - прототип).

Общим недостатком известных устройств является недостаточная эффективность использования технологических газов.

Целью предлагаемого технического решения является устранение указанного недостатка, а именно эффективное использование технологического газа.

Указанная цель достигается тем, что в известном техническом решении, фиг. 1, стенд для испытания энергетических установок, включающий в себя трубопроводы подачи компонентов топлива, расходные емкости и трубопроводы, соединяющие их с испытываемой энергоустановкой, согласно изобретению включает в себя трубопровод, связанный с газгольдером, газгольдер соединен с компрессором, который в свою очередь соединен с системой баллонов высокого давления и газгольдер установлен на подвижной платформе.

Указанная цель второго варианта, фиг. 2, достигается тем, что в известном техническом решении стенд для испытания энергетических установок, включающий в себя трубопроводы подачи компонентов топлива, расходные емкости и трубопроводы, соединяющие их с испытываемой энергоустановкой, согласно изобретению входная полость наддува расходной емкости газом соединена со входом компрессора, а выход компрессора соединен со входом газа в систему баллонов высокого давления.

Указанная совокупность признаков предлагаемого устройства показана на фиг. 1 и 2, где:

1. Энергоустановка;

2. Теплообменник;

3. Трубопровод с расходомерным участком;

4. Клапан запорный;

5. Трубопровод для соединения энергоустановки с газгольдером;

6. Клапан запорный;

7. Газгольдер;

8. Трубопровод для соединения газгольдера с компрессором;

9. Компрессор;

10. Клапан запорный;

11. Баллоны высокого давления;

12. Клапан предохранительный;

13. Клапан сброса давления в баллонах;

14. Клапан запорный;

15. Расходная емкость;

16. Клапан запорный;

17. Компрессор;

18. Клапан запорный;

19. Баллоны высокого давления;

20. Клапан запорный.

Стенд для испытаний энергоустановок согласно первому варианту включает в себя: энергоустановку 1 в качестве объекта испытания и испытываемый в нем теплообменник 2; трубопровод 3 с критическим соплом в расходомерном участке, клапан 4 для закрытия внутренней полости энергоустановки; трубопровод 5 с клапаном 6 для подсоединения энергоустановки к газгольдеру; газгольдер 7 с гибкими стенками; трубопровод 8 для подсоединения газгольдера к компрессору 9, клапан 10 для подачи газа с повышенным давлением после компрессора в баллоны 11; клапан предохранительный 12 для защиты баллонов от разрушения; клапан 13 для удаления газа из баллонов и клапан 14 для выдачи газа потребителю.

Подготовка работы стенда заключается в настройке циклограммы работы клапанов таким образом, чтобы в процессе испытания энергоустановки была возможность осуществлять подачу газа в газгольдер, его отбора из газгольдера для компремирования и подачи в баллоны высокого давления для накопления и дальнейшего использования.

Предложенный стенд для испытания энергоустановок, фиг. 1, работает следующим образом. Технологический газ после испытываемого теплообменника 2 по расходному трубопроводу 3 с критическим соплом в расходомерном участке поступает через открытый клапан 4 и далее по трубопроводу 5 с открытым клапаном 6 подается в газгольдер 7. Клапан 10 закрыт. Внутренняя полость газгольдера наполняется газом и расширяется под давлением газа в расходной трубе 3. Разница давления газа между давлением газа во внутренней полости газгольдера и атмосферным давлением остается постоянной в пределах допуска, необходимого для обеспечения критического перепада давления газа на критическом сопле (отношением давления газа на выходе сопла к давлению газа после сопла) на выходе из трубопровода 3, обеспечивающего необходимые условия проведения испытания энергоустановки. После проведения испытания энергетической установки 1 клапан 4 закрывается и открывается клапан 10. По трубопроводу 8 газ поступает в компрессор 9.

Включается компрессор 9 для повышения давления газа и подачи его в баллоны высокого давления 11 для наполнения. После наполнения баллонов газом клапаны 6 и 10 закрываются. Защита баллонов высокого давления от разрушения при превышении предельно допустимого уровня давления в баллонах осуществляется открытием клапана предохранительного 12. Удаление газа из баллонов 1 осуществляется открытием клапана 13. Для подачи сжатого газа для повторного применения потребителю открывается клапан 14.

Стенд для испытаний энергоустановок согласно второму варианту, фиг. 2, включает в себя: энергоустановку 1 в качестве объекта испытания; расходные емкости 15 для хранения компонентов топлива с расходными трубопроводами для подачи компонентов топлива к объекту испытания; клапан 16 с трубопроводами для подачи газа наддува в компрессор 17, клапан 18 для подачи газа после компрессора в баллоны высокого давления 19 и клапан запорный 20 для выдачи сжатого газа потребителю для повторного применения.

Подготовка работы стенда заключается в настройке циклограммы работы клапанов таким образом, чтобы после проведения испытаний энергоустановки осуществлять возможность подачи газа наддува из расходных емкостей на компремирование и далее в баллоны высокого давления для накопления и дальнейшего применения.

Предложенный стенд для испытания энергоустановки 1 работает следующим образом. После испытания энергоустановки газы наддува из расходных емкостей 15 по трубопроводам с открытым клапаном 16 поступает на вход компрессора 17. После компрессора 17 сжатый газ поступает по трубопроводам с открытым клапаном 18 в баллоны высокого давления 19 для наполнения. После наполнения баллонов газом клапан запорный 18 закрывается, компрессор 17 включается, остаточный газ из расходной емкости компонента топлива и компрессора 17 сбрасывается через существующую на стенде систему наддува. Для подачи сжатого газа потребителю клапан запорный 20 открывается.

1. Стенд для испытаний энергетических установок, содержащий систему подачи компонента топлива с агрегатами управления и систему подачи технологического газа, отличающийся тем, что на выходе технологического газа энергетической установки установлен трубопровод, связанный с газгольдером.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что газгольдер соединен с компрессором, который в свою очередь соединен с системой баллонов высокого давления.

3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что газгольдер установлен на подвижной платформе.

4. Стенд для испытаний энергетических установок, содержащий систему подачи компонента топлива с агрегатами управления и систему подачи технологического газа, отличающийся тем, что полость наддува расходной емкости с компонентом топлива газом соединена со входом компрессора, а выход компрессора соединен со входом газа в систему баллонов высокого давления.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к стендам для испытаний крыльчаток вентиляторов, как центробежных, так и осевых. Стенд содержит электропривод с выходным валом, на котором установлено устройство для крепления крыльчатки, пульт управления и индикации, блок управления, к которому подключены электропривод, датчик угловой скорости вращения вала и датчик силы тока электродвигателя электропривода.

Способ диагностики технического состояния машин по косвенным признакам // 2610366

Изобретение относится к вибродиагностике машин и механизмов и может использоваться для вибродиагностики машин. Cпособ диагностики машин по косвенным признакам, преимущественно по вибрации корпуса, включает измерение вибрации в информативной точке корпуса машины, восстановление функции распределения вероятности вибрации, по параметрам которой судят о наличии и уровне неисправностей и/или дефектов машины, запоминают временную реализацию вибрации, преобразуют ее в реализацию, значения которой соответствуют оптимальному для диагностики вибропараметру, восстанавливают функцию распределения вероятности мгновенных значений оптимального для диагностики параметра вибрации в текущем измерении, определяют значение выборочного квантиля параметра вибрации при заданной величине функции распределения вероятности, по которому судят о наличии и уровне неисправностей и/или дефектов машины.

Способ испытания высокоскоростного летательного аппарата // 2610329

Изобретение относится к области стендовой доработки летательных аппаратов. Способ испытания высокоскоростного летательного аппарата на силоизмерительной платформе под заданным углом атаки в испытательной камере, где создают разряжение, продувают испытательную камеру рабочей средой с протоком через отключенный двигатель летательного аппарата.

Устройство для проведения высокотемпературных газодинамических испытаний проточных элементов турбомашин // 2609819

Изобретение относится к технике испытаний газотурбинных и турбореактивных двигателей и может быть использовано при исследовании процессов в проточной части турбомашин.

Комплекс бортовой диагностики системы подачи бензина и способ бортовой диагностики системы подачи бензина автомобильного двигателя внутреннего сгорания // 2608425

Изобретение относится к устройствам для диагностики систем топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Комплекс и реализуемый посредством него способ диагностики предназначены для быстрой, точной, экологически и пожаробезопасной бортовой диагностики на месте и в движении системы подачи бензина (СПБ) автомобильного ДВС, оснащенного системой впрыска бензина при низком давлении.

Способ сертификационных испытаний корпуса на непробиваемость при разрушении диска ротора стартера гтд // 2607145

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано при сертификационных испытаниях корпуса на непробиваемость при разрушении диска ротора стартера газотурбинного двигателя.

Способ диагностики повреждения деталей машин // 2606164

Изобретение относится к области диагностики повреждения деталей машин в процессе их непрерывной эксплуатации и может быть использовано для определения технического состояния машинных агрегатов и обеспечения их безопасной, ресурсосберегающей эксплуатации.

Система двигателя внутреннего сгорания // 2605484

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система двигателя (10) внутреннего сгорания содержит датчик (30) давления в цилиндре, датчик (42) угла поворота коленчатого вала, уплотнительный участок и электронный блок управления (40).

Способ и система диагностики силовой установки с двумя многоступенчатыми турбокомпрессорами // 2604689

Изобретение относится к способу и системе диагностики силовой установки с двумя многоступенчатыми турбокомпрессорами. Способ диагностики силовой установки, оборудованной, по меньшей мере, одним турбокомпрессором (2) низкого давления и, по меньшей мере, одним турбокомпрессором (8) высокого давления, при этом турбокомпрессоры являются многоступенчатыми и питают двигатель внутреннего сгорания, а указанной силовой установкой оборудовано автотранспортное средство, согласно изобретению, содержит следующие этапы, на которых определяют режим работы силовой установки, определяют мощность турбины высокого давления (13) в зависимости от первой совокупности данных и в зависимости от режима работы, определяют мощность турбины высокого давления (13) в зависимости от второй совокупности данных, определяют критерий неисправности как соотношение между мощностью турбины высокого давления (13) в зависимости от первой совокупности данных и мощностью турбины высокого давления (13) в зависимости от второй совокупности данных, и сравнивают критерий неисправности с сохраненными в памяти значениями, чтобы определить, существует ли неисправность.

Вакуумный стенд для огневых испытаний жидкостного ракетного двигателя космического назначения // 2602464

Изобретение относится к стендовому оборудованию и может быть использовано при испытаниях жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) космического назначения, связанных с определением тепловых режимов элементов ЖРД и двигательной установки (ДУ).

Способ испытаний скрепленных с корпусом зарядов ракетных двигателей твердого топлива // 2607202

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к ракетным двигателям твердого топлива, и, в частности, может найти применение при испытаниях скрепленных с корпусом крупногабаритных зарядов в ракетных системах различного назначения, преимущественно эксплуатирующихся на подвижных носителях автомобильного или железнодорожного типа.

Способ определения единичного импульса твердого топлива // 2607199

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способам определения характеристик новых композиций твердого ракетного топлива, в частности для прямоточных воздушно-реактивных двигателей.

Устройство для испытаний на прочность раскрепляющей манжеты корпуса ракетного двигателя // 2604472

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к ракетной технике, и может быть использовано при отработке корпусов ракетных двигателей твердого топлива.

Установка для гашения ракетного двигателя на твердом топливе при испытаниях // 2604471

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к стендовому оборудованию, применяемому при огневых стендовых испытаниях ракетных двигателей на твердом топливе.

Способ и устройство для стендовой отработки ракетного двигателя твердого топлива // 2604156

Изобретение относится к испытаниям ракетной техники, а именно к испытаниям и утилизации ракетных двигателей твердого топлива, имеющих сопла, направленные перпендикулярно оси стенда.

Вакуумный стенд для огневых испытаний жидкостного ракетного двигателя космического назначения // 2602464

Способ моделирования процесса сжигания продуктов газификации остатков жидких компонентов ракетного топлива и устройство для его реализации // 2588343

Изобретение относится к ракетно-космической технике, в частности к моделированию процесса сжигания продуктов газификации неизрасходованных остатков жидких компонентов ракетного топлива в баках отработанной ступени ракеты-носителя.

Установка для гашения ракетного двигателя твердого топлива при испытаниях // 2580239

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к стендовому оборудованию, применяемому при огневых стендовых испытаниях ракетных двигателей твердого топлива.

Способ определения скорости горения твердого ракетного топлива // 2578787

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для определения скорости горения твердого ракетного топлива при стационарном и переменном давлении в камере сгорания.

Способ подтверждения внутрибаллистических и энергетических характеристик твердотопливного заряда ракетного двигателя и стендовое устройство // 2574778

При подтверждении внутрибаллистических и энергетических характеристик твердотопливного заряда ракетного двигателя сжигают серию зарядов с различной скоростью горения в камере-имитаторе с расходным круглым отверстием критического сечения с замером давления в камере-имитаторе.

Реверберационная камера // 2614454

Изобретение относится к радиотехническому испытательному оборудованию, предназначенному для проведения стендовых испытаний ракетных двигателей космических аппаратов, в частности для измерения электромагнитного излучения. Реверберационная камера содержит корпус, источник электромагнитного излучения, измерительную антенну, экран, выполненный из электропроводящего материала, узлы крепления элементов конструкции камеры к корпусу камеры, переизлучатель электромагнитного излучения, выполненный с возможностью вращения, и узел вращательного движения переизлучателя. Экран расположен в полости камеры между источником электромагнитного излучения и измерительной антенной. Переизлучатель выполнен в виде цилиндрической обечайки с расположенными на ее поверхности щелевыми отверстиями. В качестве источника электромагнитного излучения использован ракетный двигатель, генерирующий направленный поток заряженных частиц, а в качестве корпуса - осесимметричный корпус вакуумной камеры. Выходной канал ракетного двигателя ориентирован в направлении продольной оси симметрии корпуса вакуумной камеры. Переизлучатель расположен со стороны выходного канала ракетного двигателя, выполнен с возможностью вращения относительно продольной оси симметрии и соединен с узлом вращательного движения. Внутренний диаметр переизлучателя превышает поперечный размер ракетного двигателя, а продольная ось симметрии переизлучателя ориентирована вдоль направления движения генерируемого ракетным двигателем потока заряженных частиц. Изобретение позволяет повысить достоверность и точность измерения возбуждаемых ракетным двигателем электромагнитных колебаний в процессе испытаний на электромагнитную совместимость с радиотехническим оборудованием космического аппарата. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.