ПРИБОР ПОСТОЯННОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ГОРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Полезная модель относится к области учебных и наглядных пособий по теории ракетных двигателей и может быть использовано в учебном процессе ВУЗов.
Известна бомба для измерения скорости горения топлива, состоящая из корпуса бомбы, топливного прутка, держателя прутка, электрического контакта, проволоки зажигания, проволочек, штуцера для подачи азота (Орлов Б.В., Мазинг Г.Ю. Термодинамические и баллистические основы проектирования ракетных двигателей на твердом топливе. Москва: Машиностроение, 1964 г., стр. 353).
Наиболее близким по технической сущности решением является прибор постоянного давления для измерения скорости горения твердого топлива, состоящий из бомбы постоянного давления, электрической спирали воспламенения образца твердого топлива, проволоки, перегорающей при прохождении фронта горения, впускного клапана, выпускного клапана, редуктора в трубопроводе от баллонной батареи (Шишков А.А., Панин С.Д., Румянцев Б.В. Рабочие процессы в ракетных двигателях твердого топлива. Справочник. Москва: Машиностроение, 1989 г. стр. 49).
Недостатком прототипа является невозможность выявления закономерностей влияния начальной температуры смесевого твердотопливного заряда на скорость его горения.
Задачей полезной модели является расширение наглядных возможностей при изучении процессов, протекающих внутри двигателя твердого топлива за счет возможности выявления закономерностей влияния начальной температуры заряда на скорость горения смесевого твердотопливного заряда.
Техническим результатом является возможность экспериментального исследования влияния начальной температуры заряда на интенсивность процессов горения смесевого твердого топлива с определением уточненной скорости горения.
Сущность полезной модели заключается в том, что в приборе постоянного давления для измерения скорости горения твердого топлива, состоящем из бомбы постоянного давления, электрической спирали воспламенения образца твердого топлива, проволоки, перегорающей при прохождении фронта горения, впускного клапана, выпускного клапана, редуктора в трубопроводе от баллонной батареи, бомба постоянного давления помещена в теплоизолированную камеру, к которой подключен кондиционер, а внутри бомбы постоянного давления размещен датчик температуры.
Новизна заключаются в том, что бомба постоянного давления помещена в теплоизолированную камеру, к которой подключен кондиционер, а внутри бомбы постоянного давления размещен датчик температуры.
Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявленном устройстве.
На фиг. 1 изображен общий вид прибора.
В бомбе постоянного давления 1 размещены электрическая спираль 2 воспламенения образца твердого топлива, две проволоки 3, перегорающие при прохождении фронта горения. Внутренний объем бомбы 1 связан газовой связью через впускной клапан 4, редуктор 5 с баллонной батареей 6, состоящей из воздушных баллонов емкостью 100 л, а через манометр 7 и выпускной клапан 8 с атмосферой. Бомба 1 помещена в теплоизолированную камеру 9, к которой подключен кондиционер 10. Внутри бомбы 1 размещен датчик температуры 11.
Устройство работает следующим образом.
Бомбу 1 помещают в теплоизолированную камеру 9. Включают кондиционер 10. Доводят температуру в бомбе 1 до заданной величины, которая контролируется датчиком температуры 11.
Закрывают выпускной клапан 8. Открывают впускной клапан 4 и выравнивают давление в системе: баллонная батарея 6 - бомба 1 с помощью редуктора 5 задают и по манометру 7 контролируют давление в этой системе.
Если давление в системе больше заданного, то его необходимо стравить в атмосферу при помощи выпускного клапана 8 до заданного значения. Проверяют величину начальной температуры датчиком 11. Воспламеняют образец твердого топлива, замеряют время горения.
Изменяя давление наддува в бомбе 1, величину начальной температуры образца твердого топлива, строится график изменения скорости горения смесевого твердого топлива в зависимости от давления в бомбе 1 и начальных температурных условий.
Экспериментальные данные показывают, что факторы, влияющие на скорость горения, практически не зависят друг от друга. Это позволяет представить зависимость для скорости горения в виде произведения функции от каждого из факторов
З
u=u(p) Q(T),
З
где u(p),Q(T) - независимые функции соответственно давления, начальной температуры заряда (Абугов Д.И., Бобылев В.М. Теория и расчет ракетных двигателей твердого топлива. Москва: Машиностроение, 1987 г., стр. 32).
Предлагаемый прибор постоянного давления существенно расширяет наглядные возможности при изучении процессов, протекающих внутри смесевых твердотопливных зарядов, обеспечивает наглядность и возможность экспериментально исследовать законы скорости горения смесевого твердого топлива в зависимости от давления в камере и влияния начальной температуры заряда на интенсивность процессов горения смесевого твердого топлива.