МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВЕЛИЧИНЫ ПРОВАЛА ДАВЛЕНИЯ НА ВХОДЕ В ЭЛЕКТРОНАСОСЫ ПРИ ЗАПРАВКЕ РАКЕТОНОСИТЕЛЯ С АНАЛИЗОМ ПОЛУЧЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

Abstract

Целью исследований было определение схемы обвязки и режимов работы насосов системы заправки компонентами ракетного топлива (КРТ) баков ракетоносителя для обеспечения требований по их эксплуатации. Задачей было определение влияния параметров КРТ и гидравлической системы на величину провала давления на входе в насос. Под провалом давления понимается разница между стационарным давлением (после выхода на режим) и минимальным давлением на входе в насос. Кавитация и разнасыщение рабочей жидкости на входе в насос возможны при падении давления ниже давления насыщенных паров. Кавитация – это быстротекущие физико-механические процессы в жидкости, возникающие при уменьшении давления до величины, меньшей чем давление насыщенных паров при данной температуре. При этом в отдельных местах потока возникает разрыв сплошности с заполнением пустот мелкими пузырьками насыщенного пара и выделившегося из жидкости растворенного воздуха. Кавитация, как правило, приводит к снижению напора, подачи и КПД насоса, возникновению шума и вибраций. У центробежных насосов зона возникновения кавитационных явлений находится вблизи входа в рабочее колесо. Разработана методика расчета величины провала давления на входе в насос в режиме включения при заправке РН, подтвержденная экспериментально. Включение насоса происходило при закрытом клапане на напорном трубопроводе, который открывается после выхода насоса на номинальный режим. В зависимости от времени открытия клапана меняется ускорение потока жидкости в трубопроводе. Представлены экспериментальные данные по амплитуде и длительности провала давления в зависимости от параметров КРТ и гидравлической системы. Показано, что для выполнения требования о включении насоса при закрытом клапане на напорном трубопроводе необходимо устанавливать клапан с электроприводом для обеспечения равномерной скорости его открытия. Показана удовлетворительная сходимость расчетных и экспериментальных данных.