[實用新型]一種快速啟動的地面超大型三組元加熱器

有效

• 申請號: 201320429502.7
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN203478234U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 李小平;肖虹;呂發正;李榮;殷帥帥;唐敏;房喜榮;高強;熊劍
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司第六研究院第十一研究所
• 主分類號: F23D11/00
• 分類號: F23D11/00;F23D11/36;F23L7/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 張倩

技術領域

本實用新型涉及一種快速啟動的地面超大型三組元加熱器，可用于大型地面試驗系統，特別是吸氣式發動機試驗系統，如大流量高溫直連式或自由射流式試驗系統，以及高溫風洞設備。

背景技術

近年來，隨著航空航天技術的快速發展，高馬赫數、大空域、高性能吸氣式動力裝置成為國內外的研究熱點，開展地面試驗是吸氣式動力裝置研究的重要手段，需要建設先進的高溫、大流量地面直連式或自由射流式試驗設備，以滿足動力裝置的試驗研究。在該類型地面試驗設備的研制過程中，為了模擬動力裝置在飛行狀態下的來流空氣條件，通常在設備的前端設置空氣加熱器來解決大流量空氣加熱的技術問題，燃料燃燒的直接加熱方式是采用常用加熱方式之一的加熱器。隨著吸氣式動力裝置的飛行馬赫數和結構尺度的增大，要求加熱器的空氣流量也將增大，溫度提高，需要研制超大型的加熱器滿足動力裝置的試驗要求。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是：超大型加熱器在大流量、高溫條件下實現空氣、氧氣和液體燃料三組元的快速啟動和穩定燃燒，且結構可靠，燃燒效率高。

本實用新型的技術解決方案是：

一種快速啟動的地面超大型三組元加熱器，其特殊之處在于：包括點火器11、殼體10、空氣接頭、依次設置在殼體10內的雙組元噴注器、空氣噴注器和燃燒筒、設置在殼體上的氧氣接頭和燃料接頭以及喉道，所述喉道與殼體的一端固定連接，

所述殼體的另一端與空氣接頭連接，所述殼體內形成空氣腔9，

所述雙組元噴注器包括噴注殼體31、設置在殼體內的多個均勻排布的噴注管道32以及固定噴注管道的分隔板36，所述分隔板將噴注殼體內腔分為氧氣腔34和燃料腔35，所述噴注管道與氧氣腔34和燃料腔35連通，

所述氧氣接頭通過氧氣管8與氧氣腔34連通，所述燃料接頭通過燃料管與燃料腔35連通，

所述空氣噴注器固定在噴注殼體31上，空氣噴注器的出口位于燃燒筒內。

空氣噴注器包括導流筒63和安裝板64，所述導流筒的一端固定在噴注殼體31上，另一端通過安裝板62與殼體連接，所述導流筒為擴口，所述導流筒上設置有多個直流式空氣噴嘴61，所述安裝板上設置有多個空氣分流孔62，所述燃燒筒固定在導流筒63與安裝板64的連接處，所述燃燒筒63與殼體之間形成冷卻流道，一部分空氣經過直流式空氣噴嘴61進入燃燒筒，一部分空氣經過空氣分流孔62進入冷卻流道進行冷卻。

上述燃燒筒包括多個通過波紋板連接的氣膜冷卻環。

本實用新型與現有技術相比具有如下優點：

1、本實用新型的加熱器燃燒室直徑Φ480mm，最大流量140kg/s，燃燒室直徑超過同類型加熱器的2倍，流量超過6倍，平均燃氣溫度超過1700K，是目前國內單管加熱器流量最大、燃燒溫度最高的三組元空氣加熱器。

2、本實用新型采用燃料吹氮技術，解決了加熱器啟動前燃料霧化問題，縮短燃料建壓時間，同時解決了大流量下加熱器快速啟動問題，降低加熱器出現啟動壓力峰的風險。

附圖說明

圖1為本實用新型的總體結構示意圖；

圖2為本實用新型的雙組元噴注器結構示意圖；

圖3為本實用新型的空氣噴射器結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種快速啟動的地面超大型三組元加熱器，包括點火器11、殼體10、空氣接頭1、依次設置在殼體10內的雙組元噴注器3、空氣噴注器6和燃燒筒5、設置在殼體上的氧氣接頭2和燃料接頭7以及喉道4，喉道4與殼體10的一端固定連接，殼體的另一端與空氣接頭連接，殼體內形成空氣腔9，

如圖2所示，雙組元噴注器包括噴注殼體31、設置在殼體內的多個均勻排布的噴注管道32以及固定噴注管道的分隔板36，分隔板將噴注殼體內腔分為氧氣腔34和燃料腔35，噴注管道與氧氣腔34和燃料腔35連通，氧氣接頭通過氧氣管8與氧氣腔34連通，燃料接頭通過燃料管與燃料腔35連通，空氣噴注器固定在噴注殼體31上，空氣噴注器的出口位于燃燒筒內。噴注管道32數量和排列方式可以根據加熱器的具體參數進行調整。