[發(fā)明專利]一種喉部可更換的小型環(huán)狀噴嘴引射器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210308721.X
• 申請(qǐng)日: 2012-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN102829002A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘武賢;丁學(xué)進(jìn);簧建剛;高旭芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航天科技集團(tuán)公司第四研究院四0一所
• 主分類號(hào): F04F5/16
• 分類號(hào): F04F5/16
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高空環(huán)境模擬試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種喉部可更換的小型環(huán)狀噴嘴引射器，用于小型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)技術(shù)研究。

背景技術(shù)

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及其部組件在研制過程中需要通過高空環(huán)境模擬試驗(yàn)來考核其性能，當(dāng)采用引射泵為試驗(yàn)系統(tǒng)提供高空低氣壓環(huán)境時(shí)，引射泵的形式由中心引射、環(huán)型引射、多噴管引射等；環(huán)型引射器由于結(jié)構(gòu)緊湊、引射效率高、抗熱性強(qiáng)可以直接引射高溫氣流等優(yōu)勢，目前逐漸廣泛應(yīng)用于固體發(fā)動(dòng)機(jī)、沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)等高空模擬試驗(yàn)中。

目前在試驗(yàn)過程中，需要根據(jù)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)和試驗(yàn)需求配置相應(yīng)規(guī)格的引射器；而由于工作時(shí)引射器喉部要承受高溫、高速氣體的燒蝕和沖刷，多次使用會(huì)造成燒蝕破損，影響引射器性能，因此引射器需要定期更換。引射器是試驗(yàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，連接管路繁多復(fù)雜，導(dǎo)致更換引射器工作繁瑣，使得每次試驗(yàn)準(zhǔn)備工作時(shí)間都較長，而且更換引射器成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種喉部可更換的小型環(huán)狀噴嘴引射器，通過更換易消耗的引射器喉部，解決了上述引射器更換繁瑣、費(fèi)用高、使用壽命短的問題。本發(fā)明適用的引射器內(nèi)通道直徑為100～400mm，適用于發(fā)動(dòng)機(jī)流量≤5kg/s的小型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

技術(shù)方案

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

所述一種喉部可更換的小型環(huán)狀噴嘴引射器，其特征在于：由噴嘴外筒、喉部段、引射器本體組成；引射器本體中心為直通道，供流通被引射氣體；引射器本體前端為外壁面為錐形的環(huán)狀噴嘴；環(huán)狀噴嘴后側(cè)為圓柱面，圓柱面上開有銷釘孔，用于與可更換的喉部段連接；引射器本體壁面內(nèi)開有夾套冷卻水通道，在引射器本體后端壁面上開進(jìn)水口通引射器本體壁面內(nèi)的夾套冷卻水通道；在引射器本體后部對(duì)稱開有進(jìn)氣管，用于進(jìn)引射氣體；喉部段為環(huán)形結(jié)構(gòu)，截面形狀為梯形，通過銷釘固定在引射器本體環(huán)狀噴嘴后側(cè)的圓柱面上，形成引射噴嘴；噴嘴外筒為錐筒結(jié)構(gòu)，在噴嘴外筒壁面內(nèi)開有夾套冷卻水通道，噴嘴外筒與引射器本體通過連接法蘭同軸密封固定連接，且噴嘴外筒壁面的夾套冷卻水通道通引射器本體中段壁面上開的進(jìn)水口；噴嘴外筒套在引射噴嘴外側(cè)，噴嘴外筒與引射噴嘴形成單邊拉瓦爾噴管，單邊拉瓦爾噴管通引射器本體后部的進(jìn)氣管。

所述一種喉部可更換的小型環(huán)狀噴嘴引射器，其特征在于：環(huán)狀噴嘴外壁面收縮角為10°～20°，，噴嘴外筒收縮半角為2°～5°。

所述一種喉部可更換的小型環(huán)狀噴嘴引射器，其特征在于：噴嘴外筒直徑為100～500mm，長度100～300mm；引射器本體中心直通道的直徑為100～400mm，長度150～550mm。

有益效果

本發(fā)明提出的環(huán)狀噴嘴引射器采用了分體設(shè)計(jì)，拋棄了傳統(tǒng)的整體式設(shè)計(jì)，可以根據(jù)試驗(yàn)要求，通過更換引射器噴嘴喉部段實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)引射器性能的調(diào)整，而不需要更換引射器整體，大大提供工作效率，降低試驗(yàn)成本；環(huán)狀噴嘴引射器噴嘴及外筒均設(shè)計(jì)夾層水冷卻通道，可以有效減小發(fā)動(dòng)機(jī)高溫高速燃?xì)鈱?duì)筒壁的沖刷和燒蝕，提高使用壽命。

附圖說明

圖1：本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：引射器本體示意圖；

圖3：圖1的右視圖；

圖4：圖2的A-A剖視圖；

圖5：噴嘴外筒示意圖；

圖6：喉部段示意圖；

其中：1-噴嘴外筒、2-喉部段、3-銷釘、4-O型密封圈、5-螺栓、6-引射器本體、7-進(jìn)氣管、8-引射器本體后端壁面冷卻水進(jìn)水口、9-引射器本體中段壁面冷卻水進(jìn)水口、10-加強(qiáng)筋、11-加強(qiáng)圓環(huán)、12-冷卻水內(nèi)通道夾板、13-外接法蘭、14-加強(qiáng)肋、15-冷卻水外通道夾板、16-對(duì)接法蘭、17-通氣圓環(huán)、18-環(huán)狀噴嘴、19-被引射氣體、20-引射氣體、21-引射器本體夾套冷卻水通道、22-噴嘴外筒夾套冷卻水通道、23-引射器過水孔、24-噴嘴外筒過水孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例描述本發(fā)明：

本實(shí)施例中的小型環(huán)狀噴嘴引射器（內(nèi)通道直徑100～400mm）采用了喉部可更換的結(jié)構(gòu)，適用于小型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)（發(fā)動(dòng)機(jī)流量≤5kg/s）的高空模擬試驗(yàn)。