[發明專利]帶有雜質添加功能的富氧燃氣試驗系統及雜質添加方法

在審

• 申請號: 202211194790.2
• 申請日: 2022-09-28
• 公開（公告）號: CN115524127A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 高玉閃;李鵬飛;楊亞龍;趙劍;蒲星星;張晟;李娟
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

1.一種帶有雜質添加功能的富氧燃氣試驗系統，包括液氧供應模塊、燃料供應模塊；

其特征在于：還包括富氧燃氣燃燒裝置(11)；

所述液氧供應模塊與富氧燃氣燃燒裝置(11)連接，液氧供應模塊用于為富氧燃氣燃燒裝置(11)供應氧化劑；

所述燃料供應模塊與富氧燃氣燃燒裝置(11)連接，燃料供應模塊用于為富氧燃氣燃燒裝置(11)供應燃料；

所述液氧供應模塊包括液氧輸入管路(13)、液氧主管路(1)、雜質供應單元以及預冷回流單元；

所述液氧輸入管路(13)的一端通過液氧主閥(2)與液氧主管路(1)輸入端口連接，液氧輸入管路(13)的另一端與外部液氧源連接；

所述液氧主管路(1)的輸出端口與富氧燃氣燃燒裝置(11)連接；

所述雜質供應單元包括旁通液氧管路(8)和雜質貯存管(4)；所述雜質貯存管(4)內沉積有待添加雜質；旁通液氧管路(8)入口端與液氧輸入管路(13)的一端連接，旁通液氧管路(8)出口端通過旁通氧閥(6)和雜質貯存管(4)的一端連接；雜質貯存管(4)的另一端連接液氧主管路(1)，且旁通液氧管路(8)的入口端壓力高于雜質供應單元的出口端壓力，用于旁通液氧管路(8)的入口端與出口端形成壓力差，使得液氧攜帶雜質貯存管(4)中的待添加雜質進入液氧主管路(1)，進而輸入富氧燃氣燃燒裝置(11)；

所述預冷回流單元用于為液氧輸入管路(13)與旁通液氧管路(8)預冷。

2.根據權利要求1所述的一種帶有雜質添加功能的富氧燃氣試驗系統，其特征在于：所述旁通液氧管路(8)上設置有旁通路節流裝置(7)；

所述液氧主管路(1)上設置有主路節流裝置(3)，主路節流裝置(3)位于液氧主管路(1)與雜質貯存管(4)的另一端連接位置的上方，且位于液氧主管路(1)與液氧輸入管路(13)的一端連接位置的下方。

3.根據權利要求2所述的一種帶有雜質添加功能的富氧燃氣試驗系統，其特征在于：還包括設置于旁通氧閥(6)與雜質貯存管(4)之間的旁通過濾器(5)。

4.根據權利要求3所述的一種帶有雜質添加功能的富氧燃氣試驗系統，其特征在于：所述預冷回流單元包括預冷排放管(14)；

所述預冷排放管(14)包括第一預冷管(141)、通過預冷排放閥(9)與第一預冷管(141)連接的第二預冷管(142)；

所述預冷排放管(141)的一端通過液氧主閥(2)分別與液氧輸入管路(13)的一端以及液氧主管路(1)連接，預冷排放管(142)的一端通過旁通氧閥(6)連接旁通液氧管路(8)的另一端。

5.根據權利要求4所述的一種帶有雜質添加功能的富氧燃氣試驗系統，其特征在于：所述雜質貯存管(4)為半圓弧形結構；

所述燃料供應模塊通過燃料閥(10)與所述富氧燃氣燃燒裝置(11)連接。

6.一種雜質添加方法，基于權利要求1-5任一所述的一種帶有雜質添加功能的富氧燃氣試驗系統，其特征在于，包括以下步驟：

1)試驗前，對液氧輸入管路(13)與旁通液氧管路(8)進行預冷；

2)打開液氧主閥(2)，保證液氧主管路(1)中液氧正常流動，并通過燃料供應模塊給富氧燃氣燃燒裝置(11)提供燃料，使得富氧燃氣燃燒裝置(11)正常工作；

3)待試驗中富氧燃氣燃燒裝置(11)燃燒狀態穩定后，再打開旁通氧閥(6)，旁通液氧管路(8)中的液氧攜帶雜質貯存管(4)中的待添加雜質進入富氧燃氣燃燒裝置(11)，實現在富氧燃氣環境下對待考核渦輪材料試驗件的沖刷。

7.根據權利要求6所述的一種雜質添加方法，其特征在于，步驟3)具體為：

待試驗中富氧燃氣燃燒裝置(11)燃燒狀態穩定后，再打開旁通氧閥(6)，旁通液氧管路(8)中的液氧攜帶雜質貯存管(4)中的待添加雜質進入富氧燃氣燃燒裝置(11)，通過調節液氧主管路(1)上的主路節流裝置(3)和旁通液氧管路(8)上的旁通路節流裝置(7)，控制待添加雜質進入富氧燃氣燃燒裝置(11)的速率，實現在富氧燃氣環境下對待考核渦輪材料試驗件的沖刷。