Оборудование стендов, контрольная и исследовательская аппаратура стендов для проведения испытаний и отработки ЭРД, страница 2

При горизонтальном расположении ЭРД может быть установлен (подвешен) на упругих элементах (например, пластинах). Деформация изгиба этих элементов зависит от тяги ЭРД и может быть зарегистрирована с помощью тензометрических, емкостных, индуктивных (линейных дифференциальных трансформаторов) преобразователей.

ЭРД может быть установлен горизонтально на площадке, к которой прикреплены поплавки, погруженные в стаканы с жидким металлом (например, ртутью или галлий-индиевой эвтектикой). В этом случае такая плавающая подвеска выполняет одновременно функции жидкометаллических контактов.

Горизонтальное расположение ЭРД во время испытаний отличается удобством и позволяет создать простые системы для измерения тяги. В таких системах ЭРД практически имеет одну степень свободы перемещения. Для того чтобы не возникло погрешностей измерения, нужно во время испытаний тщательно контролировать горизонтальность положения ЭРД.

Для измерения тяги ЭРД применяют также тягоизмерительное устройство типа крутильных весов. Горизонтальная траверза в средней части подвешена на тонком стержне, на одном конце траверзы закреплен испытуемый ЭРД (вместе с емкостью для рабочего тела), а на другом — уравновешивающая масса. Тяга ЭРД создает момент, который вызывает упругую деформацию кручения стержня, регистрируемую отсчетным устройством. Для подвода электрической энергии к ЭРД применяют многожильные гибкие кабели.

Угол поворота траверзы

                                       (4.10-11.1.)

где Р — тяга ЭРД; г — плечо; l — длина подвеса; G — модуль кручения; IР — полярный момент инерции системы.

4.10-11.2. Измерение малых расходов рабочего тела.

При испытании ЭРД необходимо проводить точное измерение расхода рабочего тела. Для измерения малых расходов применяют прецизионные расходомеры.

Для измерения малых расходов газов и жидкостей преимущественно применяются:

1)  расходомеры переменного перепада давления;

2)  расходомеры обтекания (ротаметры);

3)  тепловые расходомеры;

4)  электромагнитные расходомеры.

Расходомеры переменного перепада давления состоят из приемного преобразователя, который обеспечивает перепад давления, и дифференциального манометра, измеряющего этот перепад.

Стандартизованные сужающие устройства (диафрагмы, сопла и сопло Вентури) не применимы для измерения малых расходов из-за того, что в области малых чисел Рейнольдса коэффициент расхода устройств не остается постоянным. Поэтому наряду с приданием специального профиля кромке сопла-диафрагмы для измерения малых расходов применяют сдвоенную диафрагму, в которой перед основной диафрагмой установлена дополнительная.

Если перепад давления на диафрагме сверхкритический, то применяют т. н. критический расходомер, для которого секундный массовый расход газа равен

                                    (4.10-11.2.)

где α — коэффициент, зависящий от показателя адиабаты газа; F — площадь проходного сечения; р — давление газа перед диафрагмой; Т — температура газа; R — универсальная газовая постоянная.

Для измерения малых расходов газа применяют реометры, в которых перепад давления создается капилляром.

Для измерения расходов газов, жидкостей и жидких металлов применяют тепловые расходомеры, которые бывают трех основных типов:

Ø теплового пограничного слоя,

Ø калориметрические,

Ø термоанемометрические.

Принцип работы тепловых расходомеров основан на зависимости теплового состояния преобразователя расходомера (снабженного электрическим нагревателем) от скорости (расхода) измеряемого потока. Нагреватель может быть расположен в измеряемом потоке (контактные расходомеры) или на наружной поверхности трубопровода (неконтактные расходомеры).

Калориметрические расходомеры позволяют измерять малые расходы (так называемые прецизионные микрорасходомеры). Для измерения малых расходов жидкостей и газов применяют калориметрические неконтактные расходомеры с совмещенными нагревателями и теплоприемниками.