Способ определения гидравлических остатков в баке

Изобретение относится к способам определения остатков жидкости в топливном баке и может быть использовано при экспериментальной отработке систем питания объектов ракетно-космической отрасли, в которых используют диафрагменные топливные баки малой емкости. Сущность: по магистрали (8) сжатый газ подают в газовую полость (5) испытуемого бака (1), вызывая деформацию диафрагмы (2) и выдавливание жидкости через клапан (4) в открытую емкость (7). Закрывают клапан (4) и отсоединяют бак (1) от платформы (6). Фиксируют исходную комплектацию бака (1), включающую бак (1), клапаны (3, 4) и расходную магистраль (9), и взвешивают ее. Затем через расходную магистраль (9) подают сжатый газ в жидкостную полость бака (1), тем самым перемещая диафрагму (2) к исходному положению. В пазухах бака (1), образовавшихся после деформации диафрагмы (2) в исходное положение, сохраняется остаток жидкости (11). Открывают клапан (4) и выливают остатки жидкости (11) в открытую емкость (7), где измеряют температуру жидкости (11). После этого бак (1) сушат, восстанавливают его зафиксированную комплектацию, повторно взвешивают ее. Вычисляют объем остатков жидкости, учитывая вес мокрого бака с его комплектацией, вес сухого бака с его комплектацией, удельный вес жидкости при измеренной температуре. Технический результат: повышение точности определения гидравлического остатка. 3 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при экспериментальной отработке систем питания объектов ракетно-космической отрасли, в которых используются диафрагменные топливные баки малой емкости.

Известен способ определения достижения заданного остатка топлива в подвесном топливном баке (ПТБ) в процессе его выработки, включающий определение достижения заданного остатка топлива в ПТБ по показаниям расходомера и вычисление количество топлива, расходуемое после него до достижения заданного остатка (патент RU 2478528 МПК B64D 37/12 (2006.01).

Этот способ позволяет без введения дополнительных устройств, по показаниям общей топливоизмеряющей аппаратуры, определить факт достижения заданного остатка топлива в ПТБ. При этом сигнал о достижении заданного остатка топлива отражают средствами индикации в результате повышается достоверность информации и надежность работы системы управления.

Известен гидравлический стенд и способ проведения на нем испытаний, описанный в статье В.И. Ильин «Гидравлический стенд для отработки заборных устройств топливных баков», опубликованной в сборнике «Проектирование и отработка изделий и объектов», Вып. 3, ЦНТИ «Поиск», 1972.

Величину величин гидравлических остатков незабора в баке в процессе экспериментальной отработки заборных устройств при этом определяют по величине остатков жидкости, слитой в сливную емкость после отсечки расхода по команде, вырабатываемой датчиком сплошности, установленном в расходной магистрали стенда. Объем гидравлического остатка достигает нескольких десятков литров для баков большой емкости.

Известен способ для определения гидравлических остатков методом проливки воды, согласно которому перед заправкой испытуемого бака полностью заполняют водой расходную магистраль и сливную емкость, а затем производят дозаправку гидросистемы дозированным объемом воды, равным ожидаемому гидравлическому остатку незабора. После этого производят испытание. При срабатывании датчиков сплошности закрывают отсечной кран, фиксируют момент прорыва газа в магистраль расхода и момент полного заполнения сливной емкости. Затем, зная расход и указанные моменты времени, а также объем дозаправки дозатором, вычисляют величину гидравлического остатка незабора (патент RU 2543702 МПК G01M 10/00 (006.01), F02K 9/96 (2006.01).

Указанный способ позволяет повысить точность определения гидравлического остатка в топливных баках большой емкости, однако для определения гидравлических остатков в диафрагменных баках малой емкости, где объем гидравлических остатков не превышает 0,2 л этот способ неприемлем.

На практике определение гидравлических остатков в диафрагменных баках малой емкости осуществляют следующим образом. Заполненный водой испытуемый топливный бак опорожняют путем выдавливания воды диафрагмой наддувом газовой полости сжатым газом. Затем производят наддув жидкостной полости бака сжатым газом для деформации диафрагмы к исходному положению, отсоединяют бак от платформы, открывают заправочно-сливную горловину, переворачивают бак горловиной вниз и сливают встряхиванием в мерную емкость остатки жидкости. Объем слитой воды принимают за величину гидравлического остатка в баке.

Используемый на практике способ определения гидравлических остатков в диафрагменном баке принят за прототип.

Недостатком прототипа является недостаточная точность определения гидравлических остатков в баке, поскольку в пазухах, образовавшихся после деформации диафрагмы, еще остается несливаемый остаток воды.

Задачей изобретения является повышение точности определения гидравлического остатка.

Поставленная задача решается тем, что в процессе определения гидравлических остатков в установленном на платформе диафрагменном топливном баке, в газовую полость испытуемого бака подают сжатый газ, деформируют диафрагму и выдавливают жидкость через клапан из бака, закрывают его, отсоединяют бак от платформы, подачей в клапан сжатого воздуха перемещают диафрагму к исходному положению, а после отсоединения бака от платформы фиксируют исходную комплектацию бака, включающую бак вместе с вместе с присоединенными к нему элементами, и взвешивают ее, затем выполняют перемещение диафрагмы к исходному положению, открывают клапан и выливают жидкость в открытую емкость, где измеряют температуру жидкости, далее бак сушат, восстанавливают зафиксированную комплектацию, повторно взвешивают бак и вычисляют объем остатков жидкости по формуле:

где

Gмб - вес мокрого бака;

Gсб - вес сухого бака;

Yжt - удельный вес жидкости при измеренной температуре.

Отличительными признаками изобретения является следующее:

после отсоединения бака от платформы фиксируют комплектацию бака и взвешивают его, после этого перемещают диафрагму к исходному положению, затем открывают клапан и выливают жидкость в открытую емкость, где измеряют температуру жидкости, далее бак сушат, восстанавливают зафиксированную комплектацию, повторно взвешивают бак и производят вычисление объем остатков жидкости в баке по формуле (1).

Совокупность отличительных признаков обеспечивает решение поставленной задачи, а именно, позволяет повысить точность определения гидравлического остатка в баке.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана установка для испытаний с заправленным жидкостью диафрагменным баком перед испытанием, на фиг. 2 - положение частей бака после его опорожнения, на фиг.3 - положение частей установки после деформации диафрагмы в исходное положение.

Установка для испытаний диафрагменного бака включает бак 1 с диафрагмой 2 и штуцерами, к которым подсоединены нормально закрытые клапан 3 для наддува бака и клапан 4 для опорожнения бака. Бак 1 имеет жидкостную полость и газовую полость 5. Установка монтируется на платформе 6. Для слива воды используют открытую емкость 7. Измерение температуры воды осуществляют датчиком температуры или термометром, а взвешивание производят при помощи точных весов (на чертеже эти элементы установки не показаны). К клапанам 3 и 4 присоединены соответственно магистраль 8 для наддува газовой полости 5 и расходная магистраль 9. Клапаны 3 и 4 в составе экспериментальной установки - одноразового действия.

Исходное положение бака 1 перед испытаниями.

Жидкостная полость бака 1 полностью заполнена водой 10. К клапану 4 подсоединена расходная магистраль 9, а к клапану 3 - магистраль 8 наддува газовой полости 5 бака.

Испытания.

Одновременно открывают клапаны 3 и 4. Газ наддува поступает в газовую полость 5 и воздействует на диафрагму 2, которая деформируется в сторону жидкостной полости. Жидкость 10 из этой полости через открытый клапан 4 и расходную магистраль 9 выдавливается в открытую емкость 7. Далее сбрасывают давление наддува газовой полости 5, а расходную магистраль 9 герметично закрывают, например, заглушкой (на чертеже условно не показана). Магистраль 8 отсоединяют от клапана 3.

После этого бак 1 снимают с платформы 6, фиксируют его исходную комплектацию, включающую бак вместе с вместе с присоединенными к нему элементами (клапаны 3, 4 и закрытая расходная магистраль 9) и взвешивают ее. Снимают заглушку с расходной магистрали 9 и через нее подают сжатый воздух в жидкостную полость, при этом диафрагма 2 прогибается в сторону своего исходного положения. В пазухах бака 1, образовавшихся после деформации диафрагмы 2 в исходное положение остается гидравлический остаток жидкости 11.

Далее наддув прекращают и остатки жидкости 11 полностью сливают, например, его переворачиванием и встряхиванием, в емкость 12, где измеряют ее температуру. Затем бак 1 сушат.

После этого восстанавливают исходную комплектацию, которая была при первоначальном взвешивании, и вновь взвешивают его.

По окончании испытаний производят вычисление величины гидравлического остатка (Vост) в баке 1 по формуле (1).

Предложенный способ позволяет с высокой точностью определить величину гидравлического остатка в диафрагменном топливном баке.

Предложение рекомендовано к внедрению.

Способ определения гидравлических остатков в установленном на платформе диафрагменном топливном баке, при котором подают сжатый газ в газовую полость испытуемого бака, деформируют диафрагму и выдавливают жидкость через клапан из бака, закрывают его, отсоединяют бак от платформы, подачей в клапан сжатого воздуха перемещают диафрагму к исходному положению, отличающийся тем, что после отсоединения бака от платформы фиксируют исходную комплектацию бака, включающую бак вместе с присоединенными к нему элементами, и взвешивают ее, затем выполняют перемещение диафрагмы к исходному положению, открывают клапан и выливают жидкость в открытую емкость, где измеряют температуру жидкости, далее бак сушат, восстанавливают зафиксированную комплектацию, повторно взвешивают бак и вычисляют объем остатков жидкости по формуле

где Gмб - вес мокрого бака;

Gсб - вес сухого бака;

Yжt - удельный вес жидкости при измеренной температуре.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области экспериментальной техники и может быть использовано для опытного определения динамических характеристик моделей подводных аппаратов.

Изобретение относится к технике высокоскоростного метания в лабораторных условиях. В гидробаллистическом стенде соосно и последовательно по траектории движения метаемой модели смонтирован вакуумируемый ствол баллистической установки, электромагнитный датчик дульной скорости, вакуумный глушитель с мембраной, камера отделения ведущих частей и поддона от метаемой модели с иллюминаторами и запорной арматурой, гидродинамическая камера с запорной арматурой.

Изобретение относится к способам и устройствам, используемым для расчета пропускной способности проектируемых гидравлических трактов транспортных и дозирующих систем в химической, нефтехимической, авиационной, текстильной, лакокрасочной и других отраслях промышленности, в частности узлов транспортирования клеевых составов в сборочных производствах с клеевыми соединениями.

Изобретение относится к области исследования гидравлики трубопроводного транспорта, а именно к стендам для исследования стационарных и нестационарных процессов, возникающих в мультифазных углеводородных потоках.

Изобретение относится к области физического моделирования динамических процессов и может быть использовано для моделирования физических явлений в гидросфере и атмосфере, в частности для моделирования вихревых явлений.

Изобретение относится к области морского транспорта и способам проведения экспериментальных исследований на моделях ледоколов и судов ледового плавания в ледовых опытовых бассейнах.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к экспериментальному определению характеристик остойчивости судов. Предложен способ испытаний моделей корпусов судов, позволяющий оценивать остойчивость судна путем проведения опыта кренования, заключающегося в проведении серии последовательных перемещений на судне крен-балласта в поперечном направлении с целью создания ряда наклонений и измерения соответствующих углов крена.

Изобретение относится к средствам экспериментальной гидромеханики, в частности к способам создания искусственного волнения внутри электропроводящей жидкости (волнопродукторам).

Изобретение относится к области гидродинамики. Предлагается стенд для создания движения группы по меньшей мере двух плавучих объектов в ограниченном пространстве по предварительно заданным траекториям, при этом упомянутые объекты представляют собой продольно вытянутые тела с положительной плавучестью, в передних и задних частях которых установлен магнитный элемент, а на выступающей из жидкости части установлен маркер.

Изобретение относится к устройствам для проведения аэродинамических испытаний. В аквааэродинамической трубе испытания проводятся путем погружения испытуемого объекта в водную среду.

Изобретение относится к области испытаний ракетных двигателей малой тяги. Устройство для высотных испытаний ракетных двигателей выполнено с кормовым диффузором для обеспечения безотрывного течения продуктов сгорания в сопле ракетного двигателя при испытаниях и включает две вакуумные камеры и две вакуумные задвижки.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для экспериментальной отработки жидкостных ракетных двигательных установок, в частности, с целью имитации высотных условий при их создании и модернизации.

Способ экспериментального определения параметров запуска двигателя при стендовых испытаниях, основанный на проведении испытания и регистрации диаграммы тяги изделия двухмостовым силоизмерительным датчиком.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для контроля диаметра критического сечения регулируемого сопла при производстве авиационных или ракетных реактивных двигателей.

Изобретение относится к области ракетной и измерительной техники и может быть использовано при огневых стендовых испытаниях ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ).

Изобретение относится к общей области аэронавтики, в частности оно относится к контролю ракетного двигателя. Способ содержит: этап (Е10) получения измерения контролируемого параметра, измеряемого датчиком и соответствующего рабочей точке двигателя, причем эту рабочую точку определяют по меньшей мере по одному параметру регулирования двигателя; этап (Е20) оценки значения контролируемого параметра для этой рабочей точки на основании регулируемого значения или фильтрованного заданного значения указанного по меньшей мере одного параметра регулирования двигателя, определяющего рабочую точку; этап (Е40) сравнения ошибки между измерением контролируемого параметра и его оценкой относительно по меньшей мере одного порога, определенного на основании погрешности на указанной ошибке, оцененной для рабочей точки; и этап (Е60) передачи уведомления в случае перехода указанного по меньшей мере одного порога.

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Способ и устройство моделирования процесса газификации остатков жидкого компонента ракетного топлива в баках отработавшей ступени (ОС) ракеты-носителя, основанный на введении в экспериментальную модельную установку (ЭМУ) теплоносителя (ТН), обеспечении условий взаимодействия в зоне контакта ТН с поверхностью жидкого газифицируемого компонента ракетного топлива, проведении измерений температуры, давления в различных точках ЭМУ, сброс парогазовой смеси (ПГС) в вакуумную камеру через дренажную магистраль (ДМ) и дренажный электропневмоклапан (ДЭПК), осуществлении подачи в ЭМУ теплоносителя и газа наддува до обеспечения заданных параметров парциального давления паров жидкости, соответствующего заданной секундной массе испарения жидкости при заданном начальном давлении наддува, а суммарное давление соответствует началу сброса ПГС в вакуумную камеру, осуществлении сброса ПГС из ЭМУ через ДМ и ДЭПК в вакуумную камеру на различных интервалах времени, соответствующих различным интервалам длительности работы сопел газореактивной системы ориентации и стабилизации ОС, и определении области параметров ТН, температуры ДМ, ДЭПК, длительности интервалов времени сброса ПГС, при которых появляется конденсат на внутренней поверхности ДМ, ДЭПК и его кристаллизация, осуществлении дополнительного подвода теплоты к ДМ, ДЭПК, минимальную величину которой определяют из условия предотвращения кристаллизации паров жидкости в ДМ и ДЭПК.

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к стендовому оборудованию, применяемому при огневых стендовых испытаниях ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ), и предназначено для гашения РДТТ при наземной отработке, в том числе удлиненных РДТТ сложной конфигурации корпуса.

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к стендовому оборудованию, применяемому при огневых стендовых испытаниях ракетных двигателей с имитацией высотных условий.

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Способ моделирования процесса газификации жидкого компонента ракетного топлива в баке ступени ракеты-носителя, основанный на подводе в экспериментальную модельную установку (ЭМУ) теплоты, проведении измерений температуры, давления в различных точках ЭМУ, сбросе парогазовой смеси (ПГС) через дренажную магистраль (ДМ), при этом осуществляют подвод газа наддува и кондуктивный подвод теплоты в ЭМУ, количество которых определяют из условия равенства парциальных давлений газа наддува и паров жидкости в ЭМУ и топливном баке, а суммарное давление соответствует началу сброса ПГС в ДМ, диаметр ДМ определяют из условия сброса заданного избытка давления за такое же время, как и в реальном баке, при этом давление срабатывания дренажного клапана выбирают предварительно из заданного интервала, нижняя граница которого - минимальное давление наддува в баке, а верхняя - максимальное давление, при котором сохраняется прочность конструкции ЭМУ, осуществляют определение области параметров процесса газификации, при которых появляется конденсат на внутренней поверхности ДМ и кристаллизация, осуществляют дополнительный подвод тепла к ДМ для предотвращения ее замерзания.

Изобретение относится к способам определения остатков жидкости в топливном баке и может быть использовано при экспериментальной отработке систем питания объектов ракетно-космической отрасли, в которых используют диафрагменные топливные баки малой емкости. Сущность: по магистрали сжатый газ подают в газовую полость испытуемого бака, вызывая деформацию диафрагмы и выдавливание жидкости через клапан в открытую емкость. Закрывают клапан и отсоединяют бак от платформы. Фиксируют исходную комплектацию бака, включающую бак, клапаны и расходную магистраль, и взвешивают ее. Затем через расходную магистраль подают сжатый газ в жидкостную полость бака, тем самым перемещая диафрагму к исходному положению. В пазухах бака, образовавшихся после деформации диафрагмы в исходное положение, сохраняется остаток жидкости. Открывают клапан и выливают остатки жидкости в открытую емкость, где измеряют температуру жидкости. После этого бак сушат, восстанавливают его зафиксированную комплектацию, повторно взвешивают ее. Вычисляют объем остатков жидкости, учитывая вес мокрого бака с его комплектацией, вес сухого бака с его комплектацией, удельный вес жидкости при измеренной температуре. Технический результат: повышение точности определения гидравлического остатка. 3 ил.

Наверх