[實(shí)用新型]一種具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721551131.4
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN207538942U
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉紅珍;田原;許曉勇;丁兆波;潘亮;潘剛;盧明;劉倩;張晉博;馬志瑜;孔維鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天動(dòng)力研究所
• 主分類號: F02K9/52
• 分類號: F02K9/52
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本實(shí)用新型涉及一種具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)，噴嘴結(jié)構(gòu)為階梯狀圓柱體，噴嘴結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有階梯狀通孔；所述噴嘴結(jié)構(gòu)外半徑較小的部分作為懸臂；所述懸臂的外表面設(shè)有流線型的支撐肋；所述噴嘴結(jié)構(gòu)內(nèi)部階梯狀通孔靠近支撐肋的一端作為出口端；另一端作為進(jìn)口端，另一端作為進(jìn)口端；所述支撐肋與出口端的最小距離為懸臂總長度的1/3～2/3。解決了傳統(tǒng)噴注器釬焊后噴嘴環(huán)形間隙減小以及不均勻問題，提供一種可以在有限的距離內(nèi)既能控制噴嘴環(huán)形間隙又使噴嘴出口流量均勻的噴嘴結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)，屬于燃燒技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

雙組元液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴注器一般具有三底兩腔結(jié)構(gòu)，三底指一底、二底、三底，兩腔是指一底與二底構(gòu)成燃料腔，二底和三底構(gòu)成氧腔。二底把燃料腔和氧腔分開，噴注器上安裝多個(gè)按一定規(guī)律排列的噴嘴。

噴嘴是一種霧化裝置，它的作用是將推進(jìn)劑按一定混合比噴入燃燒室完成噴注、霧化、混合的重要元件。噴嘴的設(shè)計(jì)質(zhì)量和加工精度對燃燒效率和燃燒穩(wěn)定性及壽命有極大的影響。目前，在液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，常用的是雙組元同軸直流式噴嘴，即氣液或液液，主要由液氧噴嘴和燃料噴嘴組成，一般液氧噴嘴在內(nèi)，燃料噴嘴在外，液氧與燃料通過較高的噴注速度差產(chǎn)生剪切作用使液氧和燃料霧化、混合，并組織高效的燃燒。

氧噴嘴和燃料噴嘴之間以及氧噴嘴與二底、燃料噴嘴與一底的連接一般是通過釬焊完成。目前存在的問題是：噴注器在釬焊完成后，氧噴嘴與燃料噴嘴之間的環(huán)形間隙不均勻，局部環(huán)形間隙明顯小于設(shè)計(jì)值，造成局部混合比偏高，極大地縮短了燃燒室的內(nèi)壁壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決噴注器釬焊后噴嘴環(huán)形間隙減小以及不均勻問題，提供一種可以在有限的距離內(nèi)既能控制噴嘴環(huán)形間隙又使噴嘴出口流量均勻的噴嘴結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)，所述噴嘴結(jié)構(gòu)為階梯狀圓柱體，噴嘴結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有階梯狀通孔；所述噴嘴結(jié)構(gòu)外半徑較小的部分作為懸臂；所述懸臂的外表面設(shè)有流線型的支撐肋；所述噴嘴結(jié)構(gòu)內(nèi)部階梯狀通孔靠近支撐肋的一端作為出口端；另一端作為進(jìn)口端。

上述具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)，所述流線型的支撐肋是橫截面為水滴狀的柱體，或，橫截面為橢圓的柱體，或，橫截面是兩端為圓弧中間為梯形的柱體。

上述具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)，所述懸臂的外表面至少設(shè)有3個(gè)支撐肋，所述支撐肋在懸臂的外表面沿懸臂周向均布。

上述具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)，所述支撐肋與出口端的最小距離為懸臂總長度的1/3～2/3。

上述具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)，所述水滴狀的橫截面由4個(gè)相切的圓弧組成。

上述具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)，所述兩端為圓弧中間為梯形的橫截面由2個(gè)圓弧和兩條直線組成。

上述具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)，所述4個(gè)相切的圓弧，其中沿噴嘴結(jié)構(gòu)軸向方向的兩個(gè)圓弧半徑相等。

上述具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)，所述4個(gè)相切的圓弧，靠近噴嘴結(jié)構(gòu)的進(jìn)口端的圓弧半徑大于靠近噴嘴結(jié)構(gòu)的出口端的圓弧半徑。

上述具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)，所述2個(gè)圓弧，靠近噴嘴結(jié)構(gòu)的進(jìn)口端的圓弧半徑大于靠近噴嘴結(jié)構(gòu)的出口端的圓弧半徑。

上述具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)，所述4個(gè)相切的圓弧，靠近噴嘴結(jié)構(gòu)的進(jìn)口端的圓弧半徑，與，靠近噴嘴結(jié)構(gòu)的出口端的圓弧半徑的比值為2～10。

上述具有支撐和導(dǎo)流作用的噴嘴結(jié)構(gòu)，所述2個(gè)圓弧，靠近噴嘴結(jié)構(gòu)的進(jìn)口端的圓弧半徑，與，靠近噴嘴結(jié)構(gòu)的出口端的圓弧半徑的比值為2～10。