Газодинамические испытания

1.

Тимошенко Валерий Павлович
Испытания композитных материалов и конструкций (ИспКМК)
Лекция 03: Газодинамические испытания

2.

Основные виды газодинамических
установок для тепловых испытаний
материалов и конструкций
1. Стенды ЖРД
2. Электродуговые плазмотроны
3. Индукционные плазмотроны

3.

Отработка теплозащитных конструкций в стендах ЖРД
Схема стенда
Компоненты
топлива
Испытания тепловой защиты в рабочей
камере стенда Ц-9Н
Объект
испытаний
Состояние теплозащиты
после испытаний
Камера
сгорания

4.

Электродуговые плазматроны
Схемы дуговых плазматронов: а — осевой; б — коаксиальный;
в — с тороидальными электродами; г — двустороннего истечения; д — с
внешней плазменной дугой; е — с расходуемыми электродами (эрозионный);
1 — источник электропитания; 2 — разряд; 3 — плазменная струя; 4 —
электрод; 5 — разрядная камера; 6 — соленоид; 7 — обрабатываемое тело

5.

Схема испытаний плоских панелей с ТЗП в свободном потоке
Nozzle
Arc jet plasma
flow
Ceramic TPS
TPS
panel
elements
Interface
Cooled
structure
nose
Insulation

6.

Схема испытаний осесимметричных образцов ТЗП в свободном потоке
Державка
Nozzle
Arc jet plasma
flow
Образец ТЗП

7.

Схема испытаний осесимметричных образцов ТЗП в кожухном сопле
Державка
Nozzle
Образец ТЗП

8.

Схема испытаний плоских образцов ТЗП в в кожухном сопле
Образцы ТЗП
Державка

9.

Типичные повреждения плиточного ТЗП ОК Буран

10.

Экспериментальные исследования плиточной теплозащиты ОК «Буран»
Схема испытания панелей с плиточной теплозащитой
в электродуговом плазмотроне У-15Т-1
Расчетно-экспериментальные исследования теплообмена
на дне межплиточных зазоров

11.

Электродуговой плазматрон с осевым разрядом
Плазматрон в SCIROCCO (Италия)
Мощность
70 МВт
Макс. диаметр сопла
2м
Температура плазмы 10000 К
Число Маха
12

12.

Система охлаждения плазматрона в SCIROCCO

13.

Сопло и рабочая камера плазматрона в SCIROCCO

14.

Высокочастотные плазматроны
Схемы высокочастотных плазматронов: а — индукционный; б — ёмкостный;
в — факельный; г — сверхвысокочастотный; 1 — источник электропитания; 2
— разряд; 3 — плазменная струя; 4 — индуктор; 5 — разрядная камера; 6 —
электрод; 7 — волновод.

15.

Индукционный высокочастотный плазматрон ЦНИИмаш

16.

Индукционный высокочастотный плазматрон ЦАГИ

17.

Индукционный высокочастотный плазматрон ИПМ РАН

18.

Исследования на индукционном плазматроне ВГУ-3-200 тепловых режимов
ОК Буран в зонах возможного выпадения плиток ТЗП
Плитка ТЗП
Металлическая
подложка
ВГУ-3-200
Струя ВЧ плазматрона
Фетровая
подложка
Плитка
ТЗП
Термопара
Экспериментальное моделирование тепловых
процессов на дне каверны от выпавшей плитки
Теплопроводность
прококсованного фетра
Плитка с образцом
подложки после испытаний