本發(fā)明屬于氣液分離技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及微重力環(huán)境的氣液分離。

背景技術(shù)：

隨著空間技術(shù)的發(fā)展，空間飛行器的壽命越來越長，對其中液體回路的可靠性要求也越來越高。為了防止在軌更換液路部件時給液體回路引入的氣體，以及液體工質(zhì)長期在軌使用過程產(chǎn)生的氣體超過液體工質(zhì)的氣體溶解度時析出，影響動力部件正常運行，保證動力部件的正常運行，需要使用氣液分離器對回路中的氣體進行收集并去除。

空間飛行器在太空中，處于微重力下工作，相應的空間飛行器上的液體工質(zhì)也在微重力狀態(tài)下循環(huán)工作。而地面普通試驗無法準確模擬微重力下氣液兩相流的分離過程，因此需要微重力氣液分離試驗裝置在微重力下進行氣液分離模擬試驗，對空間飛行器上氣液分離器的分離性能進行判斷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種適用于微重力環(huán)境的氣液分離器，及其試驗裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種離心式氣液分離器，它包括：上分離腔，中分離腔，下分離腔，進液口，出液口，第一密封件，第二密封件，緊固件；

上分離腔與下分離腔均一端開口，一端封閉；中分離腔兩端開口，內(nèi)腔由上部的柱狀腔體與下部的半球形腔體組合形成；下分離腔的內(nèi)腔由上部的錐形腔體與下部的柱狀腔體組合形成；

上分離腔與下分離腔的開口端對接，并通過緊固件壓緊連接；中分離腔位于上分離腔內(nèi)，中分離腔通過位于上分離腔內(nèi)圓周面上的環(huán)形凸臺和下分離腔的端面進行軸向定位；上分離腔與中分離腔的連接面之間以及中分離腔和下分離腔的連接面之間分別由第一密封件密封；

進液口與下分離腔貫通，且進液口的軸線與下分離腔內(nèi)腔下部的柱狀腔體外圓周面相切，進液口與下分離腔的連接處由第二密封件密封；

出液口與上分離腔貫通，且出液口的軸線與上分離腔內(nèi)腔的外圓周面相切，出液口與上分離腔的連接處由第二密封件密封；

氣液混合物從進液口切向進入下分離腔后，在離心力作用下，其中的氣體向中心聚集并留在下分離腔中，其中的液體則通過中分離腔流入上分離腔，并從出液口流出。

一種離心式氣液分離器試驗裝置，它包括：交叉設置的兩臺高速攝像機，光源，聚光罩，失重指示燈，兩個常關(guān)電磁閥，常開電磁閥，封氣管路，電磁流量計，微量調(diào)節(jié)閥，第一手動調(diào)節(jié)閥，第二和第三手動調(diào)節(jié)閥，泵，貯液箱，透明管路；

光源，聚光罩為拍攝提供照明；

兩臺高速攝像機記錄離心式氣液分離器試驗過程；

失重指示燈安裝在離心式氣液分離器上，顯示重力狀態(tài)；

在貯液箱至被試氣液分離器進液口之間的透明管路上，依次設有泵，第一手動調(diào)節(jié)閥，微量調(diào)節(jié)閥，電磁流量計，常開電磁閥，封氣管路通過兩個常關(guān)電磁閥接入常開電磁閥左右兩端的透明管路，形成并聯(lián)；被試氣液分離器出液口通過透明管路連接貯液箱；貯液箱上設有第二和第三手動調(diào)節(jié)閥。

有益效果：本發(fā)明中的氣液分離器結(jié)構(gòu)簡單、體積小、分離效率高，可以應用于空間和地面。本發(fā)明的試驗裝置和試驗方法提供了一種能夠進行流量精確調(diào)節(jié)、氣體定量加注的液體循環(huán)系統(tǒng)，能夠在失重狀態(tài)進行明確指示的狀態(tài)下，對分離過程進行兩向90度垂直高速清晰拍攝；該裝置和方法簡單、可靠，能夠廣泛應用于微重力下氣液兩相流類似試驗領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中氣液分離器的主視圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為本發(fā)明中氣液分離器試驗裝置結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

實施例1：參見附圖1、2，一種離心式氣液分離器，它包括：上分離腔1，中分離腔2，下分離腔5，進液口6，出液口7，第一密封件3，第二密封件8，緊固件4；

上分離腔1與下分離腔5均一端開口，一端封閉；中分離腔2兩端開口，內(nèi)腔由上部的柱狀腔體與下部的半球形腔體組合形成；下分離腔5的內(nèi)腔由上部的錐形腔體與下部的柱狀腔體組合形成；

上分離腔1與下分離腔5的開口端對接，并通過緊固件4壓緊連接；中分離腔2位于上分離腔1內(nèi)，中分離腔2通過位于上分離腔1內(nèi)圓周面上的環(huán)形凸臺和下分離腔5的端面進行軸向定位；上分離腔1與中分離腔2的連接面之間以及中分離腔2和下分離腔5的連接面之間分別由第一密封件3密封；

進液口6與下分離腔5貫通，且進液口6的軸線與下分離腔5內(nèi)腔下部的柱狀腔體外圓周面相切，進液口6與下分離腔5的連接處由第二密封件8密封；

出液口7與上分離腔1貫通，且出液口7的軸線與上分離腔1內(nèi)腔的外圓周面相切，出液口7與上分離腔1的連接處由第二密封件8密封；

氣液混合物從進液口6切向進入下分離腔5后，在離心力作用下，其中的氣體向中心聚集并留在下分離腔5中，其中的液體則通過中分離腔2流入上分離腔1，并從出液口7流出。

實施例2：參見附圖3，一種離心式氣液分離器試驗裝置，它包括：攝像頭垂直交叉設置的兩臺高速攝像機21,26，光源23，聚光罩24，失重指示燈25，兩個常關(guān)電磁閥27，10，常開電磁閥28，封氣管路9，電磁流量計11，微量調(diào)節(jié)閥12，第一手動調(diào)節(jié)閥13，第二和第三手動調(diào)節(jié)閥15，17，泵14，貯液箱16，透明管路18；

光源23，聚光罩24為拍攝提供照明；

兩臺高速攝像機21，26記錄離心式氣液分離器試驗過程；

失重指示燈25安裝在離心式氣液分離器上，顯示重力狀態(tài)；失重指示燈5通常不亮、試驗過程中在失重指標達到要求時接通發(fā)光指示失重、重力狀態(tài)；

在貯液箱16至被試氣液分離器22進液口6之間的透明管路上，依次設有泵14，第一手動調(diào)節(jié)閥13，微量調(diào)節(jié)閥12，電磁流量計11，常開電磁閥28，封氣管路9通過兩個常關(guān)電磁閥27，10接入常開電磁閥28左右兩端的透明管路，形成并聯(lián)；被試氣液分離器22出液口7通過透明管路18連接貯液箱16；貯液箱16上設有第二和第三手動調(diào)節(jié)閥15，17。

實施例3，一種離心式氣液分離器試驗方法，它使用如實施例2離心式氣液分離器試驗裝置，包括以下步驟：

A.通電對光源23，失重指示燈25，兩臺高速攝像機21,26，兩個常關(guān)電磁閥27,10，常開電磁閥28，電磁流量計11，泵14的性能進行檢查，對封氣管路9，透明管路18的密封性進行檢查；

B.啟動泵14，從貯液箱16中通過進液口6向被試氣液分離器22和透明管路18中充入液體，其中被試氣液分離器22主體采用透明材質(zhì)制成、并通過第二和第三手動調(diào)節(jié)閥15，17將貯液箱16注滿；

C.先用第一手動調(diào)節(jié)閥13調(diào)節(jié)充入液體流量，再用微量調(diào)節(jié)閥12進行流量精確調(diào)節(jié)，使流量達到預定試驗流量；

C.兩個常關(guān)電磁閥27,10、常開電磁閥28斷電；

D.取下封氣管路9排凈透明管路中的液體工質(zhì)，，通過調(diào)節(jié)封氣管路9的長度可以調(diào)節(jié)注入試驗氣體的體積；

E.將封氣管路9接入兩個常關(guān)電磁閥27,10之間；

F.讓離心式氣液分離器試驗裝置整體從高空自由下落，以實現(xiàn)微重力的試驗環(huán)境；

G.下落的同時，啟動兩臺高速攝像機21,26開始拍攝；

H.延時1秒后，兩個常關(guān)電磁閥27,10先通電打開；

I.常開電磁閥28再通電關(guān)閉；

此時，試驗裝置整體進入微重力試驗狀態(tài)，失重指示燈25點亮指示重力狀態(tài)；

J.封氣管路9中的氣體被攜帶進入被試氣液分離器22中，并在被試氣液分離器22中完成氣液分離，氣體從液體中分離出來后集中在下分離腔5小端面的中心軸線附近；

離心式氣液分離器試驗裝置下落到位，各設備斷電完成試驗過程拍攝。