一种基于尾流光谱的液体火箭发动机涡轮泵故障诊断方法.pdf

本发明涉及一种液体火箭发动机涡轮泵的故障诊断方法,属于燃烧诊断技术领域,包括以下几个步骤:(1)涡轮泵的主要材料为镍基高温合金,其中主要金属元素为镍、铬、钴,依据液体火箭的尾流温度T,压力P,进行相关金属原子发射光谱模拟以及特征谱线的筛选;(2)基于液体火箭发动机试车环境的温度分布以及振动特性,确定光学测点的布置;(3)利用光学多通道分析仪以及高速多色仪组成的尾流光谱监测系统,实时监控尾流光谱的变化;(4)将测量信号进行后处理,得到发射光谱强度,再依据玻尔兹曼分配定律,得到镍、铬、钴在尾流中的粒子浓度;(5)将尾流中镍、铬、钴的含量比例同液体火箭发动机涡轮泵相关部件中镍基高温合金的比例进行比较,判断涡轮泵是否故障;(6)建立光学监测系统的不确定度评估,确定测量系统的可信性、有效性。本发明能够在不干扰流场的情况下,以更高的灵敏度对液体火箭发动机涡轮泵进行故障诊断。