周 磊 陈 锋 王占林 叶 斌

(北京航天试验技术研究所 北京 100074)

氢氧火箭发动机试验低温流量校准系统设计

周 磊 陈 锋 王占林 叶 斌

(北京航天试验技术研究所 北京 100074)

为了保证氢氧火箭发动机低温流量测量的准确性，需要研制低温流量校准系统。从对低温流量校准特点的分析入手，对比动态替代称重法的不同原理，优选适用于低温对象的低温流量校准系统方案，并对称重系统、储液容器、液路系统、气路系统和测控系统进行设计。研制的低温流量校准系统提供了低温真实介质校验能力，校准流量覆盖1—50 kg/s，校准流量计口径Ф30—80 mm，设计流量校准不确定度优于0.5%(k=2)。

流量校准 低温流体 动态替代称重 校准精度

1 引 言

在以氢氧火箭发动机为代表的低温液体火箭发动机研制和试验过程中，低温推进剂流量是确定发动机比冲的重要参数，需要对液氢、液氧、液氮等低温流体的流量进行准确测量。目前试验中使用涡轮流量计进行低温推进剂流量参数测量，计量方式是将流量计在实验室用水介质检定后，安装到现场推进剂供应系统中，利用流量计在水介质下检定结果得到参数测量数据。但是，由于涡轮流量计性能与所测介质特性有关，在水介质下标定、低温介质推进剂中使用时，由于现场安装条件、介质粘度、温度、压力不同，会引入较大的系统误差。根据俄罗斯研究人员在标准流量装置实测结果显示，低温介质工作附加误差在1%—3%[1]。

为获得低温真实介质的流量性能参数，国外普遍采用动态替代称重法对流量计进行校准。……