Экспериментально-теоретическое исследование и разработка электрофизических методов контроля и диагностики жидкостных ракетных двигателей - page 5

где
n
— число витков на единицу длины (в нашем случае
n
= 700
м
1
)
,
i
— ток в катушке.
Поскольку соотношение длины и диаметра соленоида равно 10,
то будем считать, что внутри соленоида поле однородно, т.е. имеет
одинаковую напряженность и направление (вдоль оси соленоида) во
всех точках. Датчик МП располагался внутри соленоида примерно на
его середине перпендикулярно оси соленоида. Контроль перпендику-
лярности осуществлялся по максимуму снимаемого сигнала по каналу
МП2П.
Предварительные исследования позволили установить, что наи-
большей информативностью по амплитудным характеристикам обла-
дает канал МП4П. Для исследования зависимости сигнала от напря-
женности поля была выбрана фиксированная частота 2 кГц, поскольку
это значение соответствует нижней частотной границе чувствитель-
ности канала МП4П. Зависимость сигнала по каналу МП4П можно
удовлетворительно аппроксимировать линейной функцией
U
= 0
,
0023
H
+ 0
,
0834
,
где
Н
— в амперах на метр (А/м);
U
— в вольтах (B).
Спектральный анализколебаний напряженности ЭП может быть
получен и выполнен в процессе вторичной обработки аналогового сиг-
нала, регистрируемого соответствующими измерительными каналами
МП2П и ЭП2П.
Основной задачей экспериментального исследования является мо-
делирование возникновения аномальных режимов работы ЖРД, кото-
рые могут быть обусловлены разрушением элементов системы подачи
топлива (прогар лопаток турбины, форсуночной головки), стенок КС,
а также разгаром критического сечения и сверхзвуковой части сопла.
Рассмотрим результаты, полученные при моделировании разгара
критического сечения сопла. Изуравнения неразрывности
p
к
/
р
0
к
= (
d
0
кр
/d
кр
)
2
(2)
следует, что в процессе разгара критического сечения сопла долж-
но происходить падение давления в КС. Здесь надстрочный индекс
0 соответствует начальным значениям давления
p
к
в КС и диаметра
критического сечения сопла
d
кр
.
В первой серии огневых стендовых испытаний этот процесс моде-
лировался при помощи изменения массового расхода кислорода, пода-
ваемого в КС, а диаметр критического сечения был постоянным (кри-
тическое сечение сопла выполнено изжаропрочной стали и охлажда-
лось проточной водой). Изосциллограммы пуска (рис. 4) следует, что
по мере уменьшения давления в КС происходит монотонное уменьше-
ние напряженности магнитного поля, регистрируемой каналом МП4П,
с
Н
= 40
А/м (
р
к
= 2
,
9
МПа) до
Н
= 25
А/м (
р
к
= 2
,
5
МПа).
Данный результат можно объяснить следующим образом. Напо-
мним, что значения тока уноса, определяющего характеристики ЭП
70 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 3
1,2,3,4 6,7,8,9,10,11,12
Powered by FlippingBook