[發明專利]基于高壓放電的智能霧化噴嘴及噴霧控制系統

有效

• 申請號: 201911153627.X
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110792531B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 周思引;田園;聶萬勝;陳朋
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊航天工程大學
• 主分類號: F02K9/52
• 分類號: F02K9/52;F02K9/56
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

1.一種基于高壓放電的智能霧化噴嘴，其特征在于：包括內流體通道、外流體通道、高壓電極、兩個低壓電極和高壓電源；

外流體通道同軸設置在內流體通道的外側，用于通入液體燃料；內流體通道的上游首端為氣體氧化劑入口，內流體通道的下游末端短于外流體通道，形成縮進區；

高壓電極和兩個低壓電極均呈環形，且均與高壓電源相連接；高壓電極設置在靠近尾部的內流體通道中，高壓電極的外壁面貼附在內流體通道的內壁面；

兩個低壓電極均等距嵌套在高壓電極上游端和下游端的內流體通道的外壁面上；

高壓電極和任一個低壓電極相接通，均形成一個放電激勵器；兩個放電激勵器能形成兩個方向的等離子體誘導射流；

利用非對稱表面介質阻擋放電產生切向誘導射流特性，能實現對環縫液體燃料霧化形態、參數的有效調控，通過整個閉環控制系統，能夠實現對噴霧場的智能控制。

2.根據權利要求1所述的基于高壓放電的智能霧化噴嘴，其特征在于：位于下游端的低壓電極的外側端面與內流體通道的出口端面相平齊。

3.根據權利要求1或2所述的基于高壓放電的智能霧化噴嘴，其特征在于：外流體通道的上游首端與若干個沿徑向均勻布設的燃料入口通道相連接，燃料入口通道設置在位于上游端的低壓電極的上游側。

4.根據權利要求3所述的基于高壓放電的智能霧化噴嘴，其特征在于：每個燃料入口通道均采取直流或旋流的布設方式。

5.根據權利要求3所述的基于高壓放電的智能霧化噴嘴，其特征在于：高壓電極的環形厚度為0.05-1mm，高壓電極與低壓電極之間的軸向間隙的長度為0-1mm，低壓電極的軸向長度不小于高壓電極的軸向長度。

6.根據權利要求5所述的基于高壓放電的智能霧化噴嘴，其特征在于：放電激勵器為介質阻擋放電，高壓電源的類型為高頻交流或微秒/納秒/皮秒脈沖。

7.根據權利要求5所述的基于高壓放電的智能霧化噴嘴，其特征在于：高壓電極和低壓電極均為金屬導電材質，智能霧化噴嘴整體采用絕緣材質。

8.一種基于高壓放電的智能噴霧控制系統，其特征在于：包括如權利要求1-7任一項所述的基于高壓放電的智能霧化噴嘴、火箭發動機推力室、溫度傳感器、壓力傳感器和計算機；

智能霧化噴嘴設置在火箭發動機推力室的噴注面板上；

溫度傳感器和壓力傳感器設置在火箭發動機推力室內，分別用于監測噴注在火箭發動機推力室內霧化推進劑的噴后溫度和噴后壓力；

溫度傳感器、壓力傳感器、高壓電源均與計算機相連接，形成噴霧效果的閉環控制。

9.根據權利要求8所述的基于高壓放電的智能噴霧控制系統，其特征在于：還包括集線器，用于將溫度傳感器和壓力傳感器與計算機相連接的傳輸線進行收納整理。