焊接完毕和上漆的发动机,由于表面太过于光滑,油漆附着能力较差,于是就掉了一块漆。
此次发动机跟之前的500N常温组元发动机一样,正在结构上没有什么创新的地方——采用隔热层和石墨作为发动机的热防护处理(因为此次实验只是为了验证喷注器是否能够让发动机正常工作)。只不过这一次由于考虑成本,将原计划法兰连接全部更换为焊接了(未来发动机目前考虑全部为焊接结构),关于发动机的结构可以看我之前的资金申请帖,里面有一张剖面图。
正在给液氧储罐包隔热层
使用有机溶剂(不可燃)清洗液氧储罐内部,人员均在上风处。
供应方式采用气体挤压:使用氮气挤压液氧,使用氩气挤压煤油。为什么要选择分开供气?这是能够保证两个储罐间互不干扰,且液氧的低温会增加挤压气体的消耗量,故选择单独供气。发动机和阀门之间由编织管相连,中间的金属块为汽蚀文氏管,用于发动机的流量控制。
在此提醒一下即将入坑液氧组元的爱好者:液氧的阀门在不使用的时候请在烤箱中烘干,有条件请真空干燥。然后加上堵头,储存在干燥环境之中。因为这种液氧阀是由阀片和先导口组成的,上面的那很大一坨线圈是用来控制先导口的,其原理就是先打开先导口,后上下游压力相等,阀门会被自然顶开。阀片处如果有水汽存在,会导致阀门无法正常工作!(阀门上有流向表示,表示液体的流向,如果将阀门接反同样也不会开阀)
实验场地安装设备中
蓄势待发的发动机
然而实验过程并不是一帆风顺的,我们共进行了四次实验,因为设备问题全部推迟测试。两次是因为储罐的问题,一次是因为液氧阀被冻住的问题。
其中告诫即将入坑低温组元的新人,低温储罐的设计一定要考虑额外的泄压阀门,保证储罐在主阀因为低温被冻住的情况下能够顺利泄压,第二次实验险酿成事故,在拆卸储罐的过程中,由于主阀被冻住,我下令让K同学拆卸顶部的加压管道的单向阀泄压。在泄压过程中由于泄压情况估计不足(现场的情况是单向阀被松开后高压氮气从螺纹口缓慢泄出,后声音逐渐变小),再加上深夜急着拆卸装置回家休息,于是我下令再将单向阀拧出来一点,近5MPa的临界液氧在泄压过程中从储罐上盖喷出,所幸未kk同学个子较矮没有被冲飞的扳手砸到,没有造成人员的伤亡)
这是深刻的教训,我作为项目负责人,在此检讨!
其次,低温储罐应该减少螺纹连接,因为铝合金这种材料,特别是长料在车削过程中螺纹质量很难保证,受到低温的时候螺纹有可能会附着水汽形成冰,会让螺纹卡死。
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