[發(fā)明專利]一種基于透明可視化和可變多通道的內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子實驗裝置及實驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010985016.8
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112082765B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金武;鄭仁傳;李建中;姚倩;鞏二磊
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M15/14;G01M13/00
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務(wù)所 32346
• 代理人: 韋超峰

本發(fā)明公開了一種基于透明可視化和可變多通道的內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子實驗裝置及實驗方法，屬于新概念的非定常燃燒領(lǐng)域。本發(fā)明的內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子，包括相對設(shè)置的第一端板、第二端板，以及若干個設(shè)置在第一端板和第二端板之間的波轉(zhuǎn)子通道，波轉(zhuǎn)子通道為可視化結(jié)構(gòu)，因而能夠?qū)崿F(xiàn)對波轉(zhuǎn)子通道內(nèi)氣體點火和燃燒過程進(jìn)行觀察與測量；此外，第一端板和第二端板之間連接有用于傳遞扭矩的傳力件，因而第一端板和第二端板之間通過傳力件傳遞扭矩，而不是依賴于波轉(zhuǎn)子通道傳遞扭矩，從而能夠有效地防止內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子在高速轉(zhuǎn)動時波轉(zhuǎn)子通道發(fā)生損壞。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新概念的非定常燃燒領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于透明可視化和可變多通道的內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子實驗裝置及實驗方法。

背景技術(shù)

內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子采用新型的等容燃燒，較傳統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)能較好的提高渦輪前壓力以實現(xiàn)推進(jìn)系統(tǒng)性能的提高。除此之外，內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子還具有結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定的特點，因此受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛研究。

目前，國內(nèi)外關(guān)于波轉(zhuǎn)子的研究尚處于實驗階段，公開號為CN106124217A的中國專利提供了一種單通道內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子實驗裝置，其包括閘閥、波轉(zhuǎn)子通道、微調(diào)平臺、水冷系統(tǒng)鄧等裝置。通過微調(diào)平臺控制間隙，可以探究泄漏間隙對波轉(zhuǎn)子點火的影響。公開號為CN104458269A的中國專利文件提出了一種基于相對運(yùn)動的簡化內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子實驗裝置，將密封盤與轉(zhuǎn)軸相連以實現(xiàn)對于雙通道波轉(zhuǎn)子的相對運(yùn)動，可以避免通道旋轉(zhuǎn)帶來的數(shù)據(jù)采集問題。

然而，對內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子進(jìn)行實驗時，不可規(guī)避的難題是如何實現(xiàn)對波轉(zhuǎn)子通道內(nèi)氣體點火和燃燒過程進(jìn)行觀察與測量。波轉(zhuǎn)子通道的可視化問題難以解決，其關(guān)鍵原因在于兩個方面，一方面是波轉(zhuǎn)子通道之間的壁面遮擋，另一方面時波轉(zhuǎn)子通道在工作時處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。上述兩個方面的原因，導(dǎo)致了在內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子工作過程中，對波轉(zhuǎn)子通道內(nèi)流動、化學(xué)反應(yīng)等多物理場的觀察與測量變得十分困難。

發(fā)明內(nèi)容

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中波不易對轉(zhuǎn)子通道內(nèi)氣體點火和燃燒過程進(jìn)行觀察與測量的不足，提供一種基于透明可視化和可變多通道的內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子實驗裝置，以及利用該實驗裝置進(jìn)行實驗的方法，該方法簡單，且波轉(zhuǎn)子通道內(nèi)氣體的點火和燃燒過程易于觀察與測量。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種內(nèi)燃波轉(zhuǎn)子，包括相對設(shè)置的第一端板、第二端板，以及若干個設(shè)置在所述第一端板和第二端板之間的波轉(zhuǎn)子通道，所述波轉(zhuǎn)子通道為可視化結(jié)構(gòu)；所述第一端板和第二端板之間連接有用于傳遞扭矩的傳力件。

進(jìn)一步地，所述波轉(zhuǎn)子通道由石英材料制成。

進(jìn)一步地，所述第一端板上沿周向等距開設(shè)有偶數(shù)個第一固定槽，所述第二端板上與所述第一固定槽相對應(yīng)的位置處開設(shè)有第二固定槽，所述波轉(zhuǎn)子通道的兩端分別卡設(shè)在處于對應(yīng)位置的第一固定槽和第二固定槽內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述第一固定槽的槽底開設(shè)有貫穿于所述第一端板的第一氣流通道；和/或，

所述第二固定槽的槽底開設(shè)有貫穿于所述第二端板的第二氣流通道。

進(jìn)一步地，處于閑置狀態(tài)的第一固定槽和第二固定槽上均可拆卸地連接有端蓋，所述端蓋用于遮蓋氣流通道。

進(jìn)一步地，處于工作狀態(tài)的第一固定槽和第二固定槽上均設(shè)置有密封墊；所述密封墊設(shè)置在波轉(zhuǎn)子通道的外側(cè)壁與第一固定槽/第二固定槽的槽壁之間。

進(jìn)一步地，所述傳力件包括兩個安裝盤，以及兩端分別連接在兩個所述安裝盤上的若干個傳力桿；所述傳力桿的端部突出于所述安裝盤設(shè)置，所述第一端板和第二端板上分別開設(shè)有供所述傳力桿端部插入的第一固定孔和第二固定孔。