[發(fā)明專利]氣動(dòng)諧振加熱實(shí)驗(yàn)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910081279.X
• 申請(qǐng)日: 2009-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101852680A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞南嘉;童曉艷;馬彬;張國(guó)舟;蔡國(guó)飆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種氣動(dòng)諧振加熱實(shí)驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】

氣動(dòng)諧振點(diǎn)火技術(shù)是基于氣動(dòng)諧振熱效應(yīng)的一種新型點(diǎn)火方式。將一根一端封閉另一端開(kāi)口的中空管(稱為諧振管)同軸放置在噴嘴的射流中，通過(guò)建立特定的氣動(dòng)諧振條件，使氣動(dòng)諧振管的內(nèi)外流動(dòng)相耦合，在管口形成自激振蕩界面。依靠諧振管外連續(xù)來(lái)流的能量維持，氣動(dòng)諧振管內(nèi)將產(chǎn)生周期性的高頻激波振蕩，約在諧振管端部30％的管長(zhǎng)區(qū)，通過(guò)不可逆的熵增過(guò)程，壓縮氣體的能量不可逆地轉(zhuǎn)化為熱量，產(chǎn)生超過(guò)諧振管外來(lái)流滯止溫度數(shù)倍的諧振管端部溫升，這就是氣動(dòng)諧振熱效應(yīng)。用其形成高溫高能的點(diǎn)火源就是氣動(dòng)諧振點(diǎn)火技術(shù)的基本原理。氣動(dòng)諧振加熱現(xiàn)象涉及到一系列復(fù)雜流動(dòng)過(guò)程，目前在理論方面還沒(méi)有工程適用的研究成果，無(wú)法真正做到由數(shù)值計(jì)算結(jié)果來(lái)指導(dǎo)研究的目的。氣動(dòng)諧振現(xiàn)象受到多種因素影響，如噴嘴形式、諧振管形式、諧振腔特征、排氣形式、諧振氣體等，為獲得氣動(dòng)諧振的性能，氣動(dòng)諧振加熱實(shí)驗(yàn)是最重要的手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單、可靠的氣動(dòng)諧振加熱實(shí)驗(yàn)裝置，可以方便的研究氣動(dòng)諧振加熱的基本規(guī)律。

氣動(dòng)諧振加熱實(shí)驗(yàn)裝置由螺紋壓蓋(1)、諧振噴嘴調(diào)整件(2)、諧振噴嘴調(diào)整墊圈(3)、諧振噴嘴(4)、上密封墊圈(5)、外套(6)、諧振氣焊接嘴(7)、下密封圈(8)、諧振腔調(diào)整墊圈(9)、軸向排氣式諧振腔(10)、排氣孔板(11)、諧振管(12)、內(nèi)套(13)、諧振頭(14)、保護(hù)套(15)、壓緊螺母(16)、調(diào)壓螺母(17)、溫度傳感器(18)、徑向排氣式諧振腔(19)組成。氣動(dòng)諧振加熱實(shí)驗(yàn)裝置各部件均可自由拆卸。通過(guò)調(diào)整諧振噴嘴調(diào)整件位置、直徑或者改變諧振噴嘴的內(nèi)徑可改變諧振噴嘴面積。通過(guò)調(diào)整諧振腔調(diào)整墊圈厚度可以改變諧振腔間距，調(diào)整軸向排氣式諧振腔或者徑向排氣式諧振腔的直徑可以改變諧振腔直徑。通過(guò)改變排氣孔板的孔直徑可以改變腔壓。溫度傳感器采用點(diǎn)焊方式焊接在諧振頭上，溫度傳感器和諧振頭均在保護(hù)套之內(nèi)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于：(a)可以調(diào)整噴嘴形狀和噴嘴面積且可更換，方便研究噴嘴形狀及噴嘴面積對(duì)諧振性能的影響；(b)可以調(diào)整諧振腔間距和直徑且可更換，方便研究諧振腔結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)諧振參數(shù)性能的影響；(c)可以調(diào)整排氣孔排氣方向及排氣孔直徑且可更換，方便研究排氣方式及腔壓對(duì)諧振性能的影響；(d)諧振頭外部采用點(diǎn)焊式的溫度傳感器，可以方便測(cè)量諧振時(shí)的溫度，體積小，拆裝方便；(e)保護(hù)套可防止溫度傳感器被吹落，也可諧振頭被氣流吹涼影響到參數(shù)測(cè)量；(f)諧振管可更換，方便研究不同結(jié)構(gòu)諧振管性能。

【附圖說(shuō)明】

圖1是軸向排氣式氣動(dòng)諧振加熱試驗(yàn)裝置

圖2是徑向排氣式氣動(dòng)諧振加熱試驗(yàn)裝置

圖3是諧振噴嘴

圖4是諧振噴嘴調(diào)整件

圖5是圓孔諧振噴嘴

圖6是諧振腔調(diào)整墊圈

圖7是軸向排氣式諧振腔

圖8是排氣孔板

圖9是徑向排氣式諧振腔

圖10是諧振管

圖11是調(diào)壓螺母

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

如圖1所示和圖2所示氣動(dòng)諧振加熱實(shí)驗(yàn)裝置由螺紋壓蓋(1)、諧振噴嘴調(diào)整件(2)、諧振噴嘴調(diào)整墊圈(3)、諧振噴嘴(4)、上密封墊圈(5)、外套(6)、諧振氣焊接嘴(7)、下密封圈(8)、諧振腔調(diào)整墊圈(9)、軸向排氣式諧振腔(10)、排氣孔板(11)、諧振管(12)、內(nèi)套(13)、諧振頭(14)、保護(hù)套(15)、壓緊螺母(16)、調(diào)壓螺母(17)、溫度傳感器(18)、徑向排氣式諧振腔(19)組成。

諧振噴嘴(4)位于外套中，與外套(6)之間采用滑配保證與外套(6)的同軸度。外套(6)側(cè)面開(kāi)孔，開(kāi)孔處焊接諧振氣焊接嘴(7)，從諧振氣焊接嘴進(jìn)入諧振噴嘴(4)的諧振氣通過(guò)上密封圈(5)和下密封圈(8)實(shí)現(xiàn)與外界的密封，上密封圈(5)和下密封圈(8)為普通的o型橡膠密封圈。諧振噴嘴(4)中心是諧振噴嘴調(diào)整件(2)，諧振噴嘴調(diào)整件(2)與諧振噴嘴(4)之間采用滑配。諧振噴嘴(4)和諧振噴嘴調(diào)整件(2)兩者的組合件叫噴嘴組件。通過(guò)更換不同直徑D的諧振噴嘴，可以改變諧振噴嘴外徑，如圖3。通過(guò)更換不同直徑d的諧振噴嘴調(diào)整件，可以改變諧振噴嘴內(nèi)徑，如圖4。螺紋壓蓋(1)通過(guò)螺紋方式與外套(6)連接，用于固定噴嘴組件。螺紋壓蓋(1)與諧振噴嘴調(diào)整件(2)之間為諧振噴嘴調(diào)整墊圈(3)，調(diào)整墊圈(4)采用紫銅制作，并進(jìn)行退火處理，該墊圈用于調(diào)整諧振噴嘴調(diào)整件的位置并具有密封作用。當(dāng)調(diào)整噴嘴調(diào)整件L時(shí)，環(huán)形諧振噴嘴可變?yōu)閳A形諧振噴嘴，如圖5。