9 / 14
Экспериментальное исследование гидродинамических процессов…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 1·2017 9
Особенности кинематики и динамики качания маятника приводят
к выводу о том, что, например, по числам Фруда и Галилея модели-
руются натурные условия, возникающие при работе ЖРД системы
обеспечения запусков с перегрузкой 0,05 g. Собственно состояния
невесомости здесь нет — в верхней «мертвой» точке траектории мо-
дель зависает на мгновение, но при этом жидкость имеет строго
плоское положение с зеркалом, перпендикулярным оси подвеса
маятника.
Методика проведения экспериментальных исследований.
Экс-
периментальные исследования были проведены в следующем порядке:
•
модельную емкость со встроенным в ее полости модельным
капиллярным разделителем фаз или его блоком монтировали на ка-
чающейся части стенда и стыковали с жидкостными и газовыми ма-
гистралями ПГС;
•
качающуюся часть стыковали замком
5
(см. рис. 2) с подъем-
ным устройством
4
и отклоняли с его помощью на угол
90 ;
α = °
•
осуществляли заправку модельной жидкостью полости модели
и полости капиллярного разделителя фаз; для моделирования испа-
рения компонентов использовали фреон-113;
•
качающуюся часть с модельной емкостью отклоняли с помо-
щью устройства
4
на начальный угол
0
90 ;
α ; °
значение угла
0
α
определяли экспериментально так, чтобы скомпенсировать действие
на качающейся части диссипативных сил (аэродинамических и тре-
ния в подшипниках) за время движения качающейся части и обеспе-
чить к моменту улова качающейся части выполнение условия верти-
кального неподвижного зеркала жидкости в полости модели;
•
качающуюся часть, отклоненную на угол
0
,
α
освобождали по
подаваемому на механический замок
5
сигналу; она совершала не-
сколько свободных затухающих колебаний до стабилизации зеркала
жидкости в полости модели, и по команде на привод
7
ее улавливало
устройство
6
в момент времени
0
,
t
когда
( )
0
90 .
t
α = °
Одновременно с подачей команды на замок
5
осуществляется
включение регистрирующей аппаратуры системы измерений стенда.
При работе ПГС в режиме с расходом жидкости в момент време-
ни
0
t
происходит открытие отсечного клапана и реализуется расход
жидкости из полости модельной емкости в емкость
6
. Величина рас-
хода настраивается заранее путем регулировки давления наддува мо-
дельной емкости и с помощью гидравлического дросселя.
В период времени
0 0 1
t t
t
t
=
+
происходят замер и регистрация
параметров процесса переориентации и плесканий жидкости. Необ-
ходимая длительность периода
1
t
определяется экспериментально