Особенности выбора средств измерения для проведения испытаний насосных агрегатов жидкостных ракетных двигателей

Волосович П.В.; Журавлев В.Ю.

<Тешетневс^ие чтения. 2016

костных потоков // Труды Кольского научного центра РАН. 2010. Вып. 3.

2. Вычислительная гидродинамика [Электронный ресурс]. URL: https://tpolis.com/ansys/files/ansys_ gidrodinamic.pdf (дата обращения: 15.03.2014).

3. САПР для Машиностроения и Промышленного производства. Инженерные расчеты и моделирование технологических процессов [Электронный ресурс]. URL: http://www.cad.ru/ru/software/detail.php?ro=3181 (дата обращения: 26.12.2014).

4. Современные технологии в промышленности [Электронныйресурс]. URL: https://tesis.com.ru/ software/abaqus/abaqus_exp.php#hydro_heat (дата обращения: 08.05.2013).

5. Орешков М. А., Злобин В. Б. Применение CFD-технологий с использованием CAE-систем при проведении гидрогазодинамического расчета агрегатов ЖРД // АПАК 2016 : II Междунар. науч.-практ. конф. (11-15 апреля 2016, г. Красноярск) / Сиб. гос. аэро-космич. ун-т. Красноярск, 2016.

References

1. Skorochodov V., Urzin S., Birukov V. Primenenie system engenernogo analiza dlya issledovaniya gidrodinamicheskich characteristic gazojidkostnich

potocov [Application of Engineering Analysis Systems to Study Hydrodynamic Characteristics of Gas-Liquid Flows // Trudy Kol'skogo nauchnogo centra RCA]. 2010.

2. V'ychislitel'naya gidrodynamica. [Computational fluid dynamics]. Available at: https://tpolis.com/ansys/ files/ansys_gidrodinamic.pdf (accessed 15.03.2014).

3. CAE dlya machinostroeniya i promyshlennogo proizvodstva. Engenernye raschety i modelirovanie technologicheskich prossesov. [CAE for mechanical engineering and industrial production. Engineering calculations and modeling of technological processes]. Available at: http://www.cad.ru/ru/software/detail.php?ro =3181(accessed 26.12.2014).

4. Sovremennye technologii v promychlennosti [Modern technology in industry]. Available at: https://tesis.com.ru/software/abaqus/abaqus_exp.php#hyd ro_heat (accessed 08.05.2013).

5. Oreshkov M., Zlobin V. Primenenie CFD-technologi s isрolizovaniem CAE-system pri provedenii gidrogasodinamicheskogo rascheta agregatov LPR // Materialy II Mezhdunar. nauch. konf. "Actual'nye problem aviazii i cosmonavtiki" [Materials II Intern. Scientific. Conf "APAC"]. Krasnoyarsk, 2016. (In Russ.)

УДК 620.169.2

ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

П. В. Волосович, В. Ю. Журавлев

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: [email protected]

Рассматриваются требования к условиям выбора средств измерений для обеспечения точности при проведении гидродинамических испытаний насосных агрегатов.

Ключевые слова: средство измерения, метрологические характеристики, насосный агрегат.

SPECIFIC SELECTION OF MEASURING INSTRUMENTS FOR THE TESTS OF PUMPING IN UNITS LIQUID ROCKET ENGINE

P. V. Volosovich, V. Yu. Zhuravlyov

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]

This article discusses the requirements for measuring instruments selection criteria to ensure accuracy during hydrodynamic testing pumps.

Keywords: measuring instrument, the metrological characteristics of the pump unit.

Достоверность характеристик насосных агрегатов (НА), полученных при проведении гидродинамических испытаний, определяется правильностью выбора средств измерений (СИ). Характеристики НА опреде-

ляются на основании требований технических условий (ТУ), выпускаемых разработчиком. Использование СИ с не соответствующими требованиям метрологическими характеристиками может привести

¡Проектирование, производство и испытания двигателей летательных, аппаратов

к росту бракованной продукции, неверным выводам по её качеству и надежности [1].

При выборе СИ используют всю доступную априорную информацию (метрологические характеристики имеющегося в распоряжении измерительного оборудования, условия проведения испытаний, указанные в конструкторской и технологической документации).

Диапазоны измерений приборов должны охватывать все значения измеряемых величин, которые возможно получить в процессе испытаний НА. Выбор диапазона СИ осуществляется исходя из минимальных и максимальных значений параметров, заложенных в конструкторской документации на насосные агрегаты. При измерении давления СИ (манометры) выбираются с диапазоном шкалы из расчета, чтобы измеряемые значения параметра находились во второй трети шкалы.

Помимо правильного выбора диапазона измерения приборов, необходимо обеспечить требуемую точность измерений. Для обеспечения требуемой точности результатов учитывается влияние на процесс измерений основной метрологической характеристики прибора - класса точности.

Класс точности показывает максимальную погрешность прибора в процентах от всей шкалы. При этом чем больше диапазон прибора при неизменной величине класса точности, тем больше его погрешность. Выбор прибора с бОльшим диапазоном измерения производится с учетом повышения его класса точности.

В практике метрологического обеспечения производства существует правило: «средство измерения должно быть оптимальным», т. е. одинаково нецелесообразно назначать излишне точный прибор и прибор с малой точностью. В первом случае это обусловлено экономическими потерями, вызванными использованием более дорогих СИ, требующих более дорогих методик и средств их поверки и калибровки. Во втором случае потери будут создаваться более высоким уровнем брака.

На достоверность результатов измерений также влияет правильность монтажа СИ, полнота введения поправок, надлежащий контроль снятия показаний.

При выборе СИ необходимо также учитывать вид измеряемой среды и условия эксплуатации. Исходя из этого выбираются климатическое исполнение и категория размещения. СИ, используемые в умеренном и холодном климате в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями, имеют маркировку УХЛ4.

Плотность, температура и степень агрессивности измеряемой среды имеют значение при выборе типов первичных преобразователей расхода и температуры.

При замене в процессе испытаний рабочей среды производится пересчет результатов на реальные условия эксплуатации НА с учетом плотности, вязкости, температуры, агрессивности рабочей среды.

При выборе датчиков, монтируемых по месту испытания НА, предусматривается потенциальное воздействие на них жидких сред при негерметичности схемы испытаний и аварийных ситуациях, и правильное определение степени защиты оболочки IP (Ingress Protection) от проникновения внутрь СИ твёрдых предметов, пыли, воды в виде капель, брызг или струй. Предпочтительнее использовать датчики со степенью защиты не ниже IP65.

Необходимо учитывать срок службы СИ и его межповерочный интервал. Все СИ должны иметь документы, удостоверяющие срок их годности и метрологические характеристики. Проводить испытания с приборами, срок годности которых истек, не разрешается.

Вторичные приборы датчиков параметров должны иметь возможность снятия текущих показаний в цифровом или аналоговом формате данных.

В случаях необходимости передачи параметров на информационно-измерительную систему с целью дальнейшей их обработки с применением прикладных и стандартных программных приложений выбираются датчики с унифицированным выходным токовым сигналом или используются промежуточные преобразователи.

Требуемая точность может быть получена только при правильном выборе средств измерения, качественной подготовке их к работе и использованию в соответствии с техническими условиями паспорта.

Выбор СИ по заданным исходным параметрам производится персоналом с соответствующей квалификацией, владеющим физическими основами измерений, методами нормирования метрологических характеристик и расчета по ним погрешностей СИ в реальных условиях их применения.

Только при совокупности всех этих условий измерения при проведении испытаний насосных агрегатов жидкостных ракетных двигателей можно принимать за достоверные и использовать для дальнейших расчетов надежности РД.

Библиографическая ссылка

1. Бакулин Я. Ю., Журавлев В. Ю. Комплексная методика диагностики изделий ракетно-космической техники // Решетневские чтения : материалы XIX Междунар. науч. конф. : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2015. Ч. 1. C. 148-150.

Reference

1. Bakulin Ya. Y., Zhuravlyov V. Yu. Complex techniques for diagnosis of rockets and space techology // Materialy XVIII Mezhdunar. nauch. konf. "Reshetnevskie chteniya" [Materials XIX Intern. Scientific. Conf "Reshetnev reading"]. Krasnoyarsk, 2015, P. 148-150. (In Russ.)

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Волосович П. В., Журавлев В. Ю.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Волосович П. В., Журавлев В. Ю.

SPECIFIC SELECTION of measuring instruments For the tests of pumping IN units Liquid rocket engine

Текст научной работы на тему «Особенности выбора средств измерения для проведения испытаний насосных агрегатов жидкостных ракетных двигателей»