[發(fā)明專利]一種低溫冷啟動(dòng)環(huán)境下的快速升溫升壓裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111364232.1
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN114112410B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李洪萌;李國岫;金寶志;張國鵬;樊巨廷;白洪林
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué);中國北方發(fā)動(dòng)機(jī)研究所
• 主分類號(hào): G01M15/04
• 分類號(hào): G01M15/04
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種低溫冷啟動(dòng)環(huán)境下的快速升溫升壓裝置，其特征在于，包括：互相連接的定容燃燒彈、工況營造系統(tǒng)、燃油供給與噴射系統(tǒng)、控制單元和實(shí)驗(yàn)監(jiān)控系統(tǒng)；

在燃油噴射前，控制單元控制工況營造系統(tǒng)中的可燃?xì)馄肯蚨ㄈ萑紵龔梼?nèi)依次充入CO₂、H₂、和O₂，控制工況營造系統(tǒng)中的點(diǎn)火電極點(diǎn)燃H₂，使定容燃燒彈內(nèi)溫度和壓力快速上升，之后溫度和壓力緩慢降低，當(dāng)實(shí)驗(yàn)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控到定容燃燒彈內(nèi)環(huán)境壓力下降到目標(biāo)壓力時(shí)，控制單元控制燃油供給與噴射系統(tǒng)將液體燃油從噴油器噴入定容燃燒彈；

所述定容燃燒彈的本體由腔體和上端蓋組成，腔體為中空結(jié)構(gòu)，腔體由6個(gè)端面組成，在其前、左、右三個(gè)端面分別設(shè)有3個(gè)尺寸結(jié)構(gòu)相同的石英玻璃視窗，上端蓋通過法蘭連接到腔體，在上端蓋布置有噴油器、熱電偶及高頻壓力傳感器；后端面安裝火花塞，用來點(diǎn)燃預(yù)燃?xì)怏w；下端面布置有進(jìn)氣孔、排氣孔、安全閥及低頻壓力傳感器；

所述定容燃燒彈內(nèi)的環(huán)境溫度和環(huán)境壓力分別由熱電偶和低頻壓力傳感器來測量，點(diǎn)火開始后環(huán)境壓力采用高頻壓力傳感器來測量，根據(jù)點(diǎn)火開始時(shí)刻測得的溫度和高頻壓力傳感器測得的壓力曲線通過質(zhì)量守恒定律和理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算得到環(huán)境溫度；

所述實(shí)驗(yàn)監(jiān)控系統(tǒng)包括油路、光路和電路三條主要通路，油路包括低壓油路和高壓油路，以高壓油泵作為分界，低壓油路是指液體燃油從油箱里面出來，到粗濾器進(jìn)行粗過濾，之后進(jìn)入細(xì)濾器進(jìn)行細(xì)過濾，高壓油路是經(jīng)過高壓油泵出來后，高壓燃油進(jìn)入高壓油軌，通過高壓油軌到噴油器，噴入定容燃燒彈；

光路由強(qiáng)光光源發(fā)出，照射紋影裝置的鏡片，經(jīng)過定容燃燒彈內(nèi)部空間，攜帶噴霧過程信息進(jìn)入高速攝影機(jī)，被感光光源記錄下來，高速攝影機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，形成數(shù)字圖像，并存儲(chǔ)在圖像采集計(jì)算機(jī)中，通過電路管理所有控制單元的硬件設(shè)備，通過電路進(jìn)行人機(jī)交互進(jìn)而控制實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程，傳感器不間斷地發(fā)出被測量信號(hào)，實(shí)驗(yàn)人員通過監(jiān)控系統(tǒng)界面掌握實(shí)驗(yàn)進(jìn)程、下達(dá)實(shí)驗(yàn)指令。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

圖像采集系統(tǒng)，用于在接收到控制單元傳來的同步觸發(fā)信號(hào)后啟動(dòng)工作，實(shí)時(shí)記錄液體燃油的噴霧過程。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述定容燃燒彈上安裝安全閥，閾值為6MPa，在可燃?xì)膺M(jìn)樣管路中安裝單向止回閥。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的裝置，其特征在于，所述的燃油供給與噴射系統(tǒng)包括高壓油泵和油軌，高壓油泵由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，高壓油泵與電機(jī)主軸通過聯(lián)軸器連接，為油泵主軸提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力；外殼通過法蘭套連接，法蘭套為整體式結(jié)構(gòu)，油軌上集成軌壓傳感器，高壓油軌與定容燃燒彈之間通過高壓油管連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的裝置，其特征在于，所述控制單元用于實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火線圈驅(qū)動(dòng)控制、油泵驅(qū)動(dòng)控制和軌壓采集、噴油器驅(qū)動(dòng)控制、光源觸發(fā)和高速攝影機(jī)觸發(fā)功能，輸出彈體壓力、溫度采集的同步信號(hào)。