[發(fā)明專利]一單元線性塞式噴管冷流試驗裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210097668.3
• 申請日: 2012-04-05
• 公開（公告）號: CN102635463A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王一白;郭獻之;覃粒子;劉宇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: F02K9/96
• 分類號: F02K9/96;F02K9/97
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 官漢增

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及先進技術(shù)發(fā)動機試驗研究領(lǐng)域，具體的說是涉及一種一單元線性塞式噴管冷流試驗裝置。

背景技術(shù)

塞式噴管是一種具有高度補償特性的先進噴管技術(shù)，國外研究表明，塞式噴管的半開放的流場結(jié)構(gòu)，能夠自動適應(yīng)外界環(huán)境壓強的變化，在整個飛行高度具有較高的性能。以塞式噴管發(fā)動機為基礎(chǔ)的可重復(fù)使用運載器可望作為一個通用的空間運輸工具用于許多重要的航天領(lǐng)域，如載人航天、空間站物資運輸、星際運輸、登月運輸、衛(wèi)星搭載等。

在塞式噴管設(shè)計研究中，為了研究流場結(jié)構(gòu)、二次流對噴管推力性能的影響和噴管的高度補償特性，需對設(shè)計的塞式噴管進行冷流試驗，對冷流試驗的研究是綜合評估塞式噴管性能的重要手段之一。

現(xiàn)有技術(shù)中，缺乏針對一單元線性塞式噴管，結(jié)構(gòu)簡單、成本廉價、測量精度高和安全性能好的冷流試驗裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、成本廉價、測量精度高和安全性能好的一單元線性塞式噴管冷流試驗裝置。本發(fā)明用于研究一單元線性塞式噴管的流場結(jié)構(gòu)、二次流對噴管推力性能的影響以及噴管的高度補償特性。該裝置可以用來驗證和評估一單元線性塞式噴管的部分特性性能。

本發(fā)明提出一單元線性塞式噴管冷流試驗裝置，包括燃燒室組件1、塞錐組件、蓋板組件、底部組件、框架結(jié)構(gòu)組件和推力架連接組件。

所述的燃燒室組件包括燃燒室、接管嘴和燃燒室連接件，燃燒室上焊接有接管嘴，燃燒室轉(zhuǎn)接件與燃燒室通過螺栓同軸連接，中間設(shè)有密封墊圈；

所述的塞錐組件包括內(nèi)噴管、密封槽和塞錐型面，所述的內(nèi)噴管為方形內(nèi)噴管，具有上壁和下壁，無左右兩側(cè)側(cè)壁，內(nèi)噴管擴張段出口處下壁與塞錐型面的一端相連接，塞錐型面的寬度與內(nèi)噴管上下壁的寬度相同，內(nèi)噴管入口與燃燒室相連通，使燃燒室中的氣流能夠流入內(nèi)噴管中；

所述的框架結(jié)構(gòu)組件包括框架A、框架B和底板，底板包括水平固定連接的兩部分，分別為水平底板A和水平底板B，內(nèi)噴管、塞錐型面通過框架A、框架B傾斜固定于水平底板A上，框體A的側(cè)壁上通過螺栓連接推力架連接件；

所述的蓋板組件包括塞錐蓋板和底板蓋板，所述的內(nèi)噴管左右兩側(cè)面以及塞錐型面的兩側(cè)通過密封槽與塞錐蓋板相連接，使塞錐蓋板與內(nèi)噴管形成完整的噴管結(jié)構(gòu)，且塞錐型面的表面與塞錐蓋板形成上部開口的槽型結(jié)構(gòu)，所述的底板蓋板位于水平底板B的兩側(cè)，并通過密封槽密封，所述的燃燒室連接件與內(nèi)噴管入口相連接，燃燒器中的氣流經(jīng)燃燒室轉(zhuǎn)接件流入內(nèi)噴管中，經(jīng)內(nèi)噴管的喉部噴出，經(jīng)擴張段進入塞錐型面中，從塞錐型面噴出后進入底板蓋板與水平底板B形成的槽體中。

所述的底部組件位于塞錐型面下方的底板B上，且位于框體B的外側(cè)，底部部件包括底部右蓋板、底部中心件和底部左蓋板，其中底部左蓋板和底部中心件之間為匯流腔，底部右蓋板和底部中心件之間為排氣腔，底部左蓋板中心布置有進氣管路，底部中心件上設(shè)置有多個均勻分布的通氣孔，使二次來流經(jīng)匯流腔較均勻的進入排氣腔，底部右蓋板上設(shè)置有多個均勻分布二次流排氣孔，且底部中心件上還設(shè)置有測壓管路，經(jīng)內(nèi)噴管噴出的氣流從塞錐型面噴出后，進入底板B和底板蓋板形成的槽體中，且經(jīng)排氣腔排出的二次氣流也進入該槽體中。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

(1)本發(fā)明提出一種一單元線性塞式噴管冷流試驗裝置，其具有流場結(jié)構(gòu)、二次流對噴管推力性能的影響以及噴管的高度補償特性等。

(2)本發(fā)明提出一種一單元線性塞式噴管冷流試驗裝置，測量裝置(壓強傳感器和六分力推力架)安裝方便，推力架通過螺釘和發(fā)動機固定，另一端與本發(fā)明底板連接。燃燒室表面留有專門的壓強測試點。測量時壓力傳感器測量系統(tǒng)可通過細管路將測量線引入到燃燒室壓強測量點，這樣既使壓強傳感器離測量點距離近，屬于原位測量，減少了管路壓強損失；

(3)本發(fā)明提出一種一單元線性塞式噴管冷流試驗裝置，其塞式噴管試驗件(內(nèi)噴管與塞錐)為單一零件，結(jié)構(gòu)簡單，裝置只用于冷流試驗，材料選用普通碳鋼，成本低廉。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一單元線性塞式噴管冷流試驗裝置三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一單元線性塞式噴管冷流試驗裝置的剖面圖；

圖中：

1-燃燒室組件????2-塞錐組件????????3-蓋板組件

4-底部組件??????5-框架結(jié)構(gòu)組件????6-推力架連接組件

7-燃燒室????????8-接管嘴??????????9-燃燒室轉(zhuǎn)接件