一种燃气发生器制造技术

本发明专利技术提供一种燃气发生器，所述燃气发生器从上至下依次包括：喷注器组件、燃烧室组件、喷管组件，所述喷注器组件设于燃气发生器的头部，喷管组件设于燃气发生器的尾部，所述喷注器组件和喷管组件通过螺杆将所述燃烧室组件固定在中间；所述燃烧室组件包括：保护套、点火器、透明燃烧室，所述保护套设于所述透明燃烧室外周；所述保护套为分体设置，包括上半段保护套和下半段保护套。本发明专利技术提出一种燃气发生器，主要针对于气液喷注燃烧，可多方位、多手段地进行光学测量。

A Gas Generator

The invention provides a gas generator. The gas generator comprises a injector assembly, a combustion chamber assembly and a nozzle assembly from top to bottom. The injector assembly is located at the head of the gas generator, and the nozzle assembly is located at the tail of the gas generator. The injector assembly and the nozzle assembly fix the combustion chamber assembly in the middle through a screw. The protective sleeve comprises a protective sleeve, an igniter and a transparent combustion chamber, the protective sleeve is arranged around the transparent combustion chamber, and the protective sleeve is separately arranged, including the upper half protective sleeve sleeve and the lower half protective sleeve sleeve. The invention provides a gas generator, which is mainly aimed at gas-liquid injection combustion and can carry out optical measurement in many directions and means.

【技术实现步骤摘要】
一种燃气发生器
本专利技术属于燃气发生器领域，涉及一种燃气发生器。
技术介绍
气液喷注燃烧是燃气发生器常用的燃烧模式，一直是国内外研究的重点。如何使得气液燃料混合充分燃烧是燃气发生器的关键技术之一。实验时，只有从多方位精确测量其燃烧过程，才可获得较为可信的实验数据，因此对其深入研究显示十分重要。准确获得用于地面试验的小型燃气发生器性能参数，对研究航空航天推进器的性能有重要意义。不仅能够节约大量的成本，还可以减少风险，提升安全性能，也对奠定之后研究的基础做出贡献。传统的测量方法多为接触式，即将传感器探头深入到燃气发生器内部流场中，内部流场稳定后，测量其参数。这种方法目前应用较为广泛，但是由于其探头深入流场的性质决定会不可避免对流场产生干扰，使得精度降低。非接触诊断技术与接触式在测量方式有很大区别，不会有如上的缺点。目前非接触诊断技术研究主要集中在光学诊断领域，采用光学设备对喷注器出口流场进行拍摄是目前喷注器冷流和热流试验技术的发展方向，如高速摄影仪、平面激光诱导荧光装置、拉曼光谱仪等。之前较多在于对气气喷注透明燃烧装置的研究，很少涉及气液喷注透明燃烧装置的探讨。
技术实现思路
本专利技术提出一种燃气发生器，主要针对于气液喷注燃烧，可多方位、多手段地进行光学测量。本专利技术的技术方案为：本专利技术提供一种燃气发生器，所述燃气发生器从上至下依次包括：喷注器组件、燃烧室组件、喷管组件，所述喷注器组件设于燃气发生器的头部，喷管组件设于燃气发生器的尾部，所述喷注器组件和喷管组件通过螺杆将所述燃烧室组件固定在中间；所述燃烧室组件包括：保护套、点火器、透明燃烧室，所述保护套设于所述透明燃烧室外周；所述保护套为分体设置，包括上半段保护套和下半段保护套，所述上半段保护套包括上半段基体、以及沿上半段基体向透明燃烧室方向延伸的上半段保护柱，所述上半段保护柱为至少两个，每两个相邻的上半段保护柱之间形成有第一凹槽；所述下半段保护套包括下半段基体、以及沿下半段基体向透明燃烧室方向延伸的下半段保护柱，所述下半段保护柱为至少两个，每两个相邻的下半段保护柱之间形成有第二凹槽；所述上半段保护柱和下半段保护柱相连，围合形成于透明燃烧室的外周，用以支撑所述透明燃烧室；所述第一凹槽和第二凹槽相连通，并形成观察窗。优选的，所述喷注器组件包括喷注器本体、还原剂接嘴、还原剂压盖、氧化剂接嘴、燃烧室盖板、喷嘴、氧化剂环形腔和还原剂环形腔；所述喷注器本体上端设置有中空的还原剂压盖，下端设置有燃烧室盖板；所述还原剂接嘴设于所述还原剂压盖上，所述还原剂压盖的下部形成有还原剂环形腔，所述还原剂环形腔的下部设置有喷嘴，所述喷嘴上设置有还原剂通道，所述还原剂接嘴、还原剂压盖、还原剂环形腔、以及喷嘴相连通；所述氧化剂接嘴与喷注器本体相连，所述喷注器本体和燃烧室盖板之间形成氧化剂环形腔，所述燃烧室盖板设置有氧化剂入口，所述氧化剂接嘴、氧化剂环形腔以及氧化剂入口相连通；所述喷嘴与所述氧化剂入口分别与所述透明燃烧室相连通。优选的，所述还原剂接嘴下端设有还原剂压盖，所述还原剂压盖包括水平部、与水平部弯折连接的竖直部以及与沿竖直部水平往外延伸的延伸部，所述水平部、竖直部的内壁与还原剂接嘴的外壁紧密贴合；优选的，所述喷注器本体与所述还原剂压盖之间设置有O型圈。优选的，所述氧化剂环形腔和氧化剂接嘴之间形成有弯折设置的氧化剂通道。优选的，所述还原剂接嘴、还原剂压盖、还原剂环形腔、喷嘴、氧化剂环形腔以及所述透明燃烧室为同轴设置。优选的，所述点火器采用火花塞点火器，并设于上半段保护套处。优选的，所述透明燃烧室为圆柱形，所述下半段保护柱的内壁设置有第一曲面，所述下半段保护柱的内壁设置有第二曲面，所述第一曲面和所述第二曲面分别与所述透明燃烧室的外壁相配合。优选的，所述喷管组件为分体设置，包括收缩段、扩张段和喉部，所述喉部通过收缩段、扩张段对其夹紧固定；所述收缩段上端与所述下半段保护套卡接，收缩段下端与扩张段卡接，所述收缩段和扩张段相连接处的中部形成有喉部。优选的，所述喷注器本体与燃烧室盖板卡接且卡接处设置有第一四氟垫片；和/或所述还原剂接嘴与还原剂压盖、氧化剂接嘴与喷注器本体、以及喷嘴与喷注器本体之间为固定连接，且所述喷注器本体沿靠近喷嘴的方向设置有凸部；和/或燃烧室盖板与上半段保护套卡接，且燃烧室盖板与上半段保护套之间设置有第二四氟垫片；和/或上半段保护套下端与透明燃烧室上端卡接，且上半段保护套与透明燃烧室之间设置有第三四氟垫片；和/或下半段保护套上端与透明燃烧室下端卡接，且下半段保护套与透明燃烧室之间设置有第四四氟垫片；和/或下半段保护套下端与收缩段卡接，且下半段保护套与收缩段之间设置有第五四氟垫片。优选的，点火器和上半段保护套之间设置有紫铜垫片，所述点火器包括有延长部，所述延长部设于点火器和上半段保护套相接处。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术提供一种燃气发生器，主要是针对气-液喷注燃烧，实用安全，可多方位、多手段地进行光学测量。(2)本专利技术采用上、下两段保护套设于透明燃烧室的外周，保护套上的第一凹槽和第二凹槽形成观察窗，可以利用光学仪器对燃烧室的内部进行测量。本专利技术在保证较好透光性的同时，增加了保护套，提升了燃烧室组件的抗压性能，防止透明燃烧室破碎之后其余部件的掉落，造成损失。(3)本专利技术采用模块化处理。其中保护套由上下两段组成，这种设计方便内部透明燃烧室破碎后取出以及新的透明燃烧室的更换，可以实现不同工况的燃烧，尾部喷管采用分体设置，由扩张段、喉部和收缩段组成，可以使喉部钨渗铜材料用量变少，节约了成本。(4)本专利技术提供燃气发生器，将保护套设于透明燃烧室外周，即采取的外部保护套、内部透明燃烧室的方式，适用于地面小型的燃气发生器在低压环境下的燃烧机理研究，对大型航空航天推进器的研究有借鉴意义。本专利技术是一种适用于地面小流量的低压力燃气发生器。(5)本专利技术燃气发生器采用头部喷注器在上，尾部喷管在下的放置方法。该放置方法适应于气-液喷注(燃料形式是气体和液体)，避免燃烧结束后，未完全燃烧的燃料回流至头部，减小了事故发生的概率。(6)本专利技术采用火花塞点火，成本较低，结构简单，安全可靠，简化了点火过程。本专利技术采用螺杆对头部喷注器组件和尾部喷管组件进行连接固定，首尾配合螺母对整体施加预紧力，并且整个燃气发生器通过预紧力达到密封的要求。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种燃气发生器立体结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种燃气发生器的另一种视角的立体结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种燃气发生器中喷注器组件结构示意图；图4为图3中A处局部放大示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种燃气发生器中燃烧室组件剖视结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种燃气发生器中喷管组件结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种一种燃气发生器燃烧室组件立体结构示意图；(省略了点火器)图8为本专利技术实施例中上半段保护套立体结构示意图；图9为本专利技术实施例中下半段保护套立体结构示意图。附图标记：1-喷注器组件；2-燃烧室组件；3-喷管组件；10-喷注器本体；100-凸部；101-氧化剂通道；11-还原剂接嘴；12-还原剂压盖；120-水平部；121-竖直部；122-延伸部；13-氧化剂接嘴；14-第一四氟垫；15-燃烧室盖板；150-氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气发生器，其特征在于，所述燃气发生器从上至下依次包括：喷注器组件(1)、燃烧室组件(2)、喷管组件(3)，所述喷注器组件(1)设于燃气发生器的头部，喷管组件(3)设于燃气发生器的尾部，所述喷注器组件(1)和喷管组件(3)通过螺杆(43)将所述燃烧室组件(2)固定在中间；所述燃烧室组件(2)包括：保护套(79)、点火器(23)、透明燃烧室(28)，所述保护套(79)设于所述透明燃烧室(28)外周；所述保护套为分体设置，包括上半段保护套(29)和下半段保护套(27)，所述上半段保护套(29)包括上半段基体(290)、以及沿上半段基体(290)向透明燃烧室(28)方向延伸的上半段保护柱(291)，所述上半段保护柱(291)为至少两个，每两个相邻的上半段保护柱(291)之间形成有第一凹槽(293)；所述下半段保护套(27)包括下半段基体(270)、以及沿下半段基体(270)向透明燃烧室(28)方向延伸的下半段保护柱(271)，所述下半段保护柱(271)为至少两个，每两个相邻的下半段保护柱(271)之间形成有第二凹槽(273)；所述上半段保护柱(291)和下半段保护柱(271)相连，围合形成于透明燃烧室(28)的外周，用以支撑所述透明燃烧室(28)；所述第一凹槽(293)和第一凹槽(293)相连通，并形成观察窗(20)。...

【技术特征摘要】
1.一种燃气发生器，其特征在于，所述燃气发生器从上至下依次包括：喷注器组件(1)、燃烧室组件(2)、喷管组件(3)，所述喷注器组件(1)设于燃气发生器的头部，喷管组件(3)设于燃气发生器的尾部，所述喷注器组件(1)和喷管组件(3)通过螺杆(43)将所述燃烧室组件(2)固定在中间；所述燃烧室组件(2)包括：保护套(79)、点火器(23)、透明燃烧室(28)，所述保护套(79)设于所述透明燃烧室(28)外周；所述保护套为分体设置，包括上半段保护套(29)和下半段保护套(27)，所述上半段保护套(29)包括上半段基体(290)、以及沿上半段基体(290)向透明燃烧室(28)方向延伸的上半段保护柱(291)，所述上半段保护柱(291)为至少两个，每两个相邻的上半段保护柱(291)之间形成有第一凹槽(293)；所述下半段保护套(27)包括下半段基体(270)、以及沿下半段基体(270)向透明燃烧室(28)方向延伸的下半段保护柱(271)，所述下半段保护柱(271)为至少两个，每两个相邻的下半段保护柱(271)之间形成有第二凹槽(273)；所述上半段保护柱(291)和下半段保护柱(271)相连，围合形成于透明燃烧室(28)的外周，用以支撑所述透明燃烧室(28)；所述第一凹槽(293)和第一凹槽(293)相连通，并形成观察窗(20)。2.根据权利要求1所述的燃气发生器，其特征在于，所述喷注器组件(1)包括喷注器本体(10)、还原剂接嘴(11)、还原剂压盖(12)、氧化剂接嘴(13)、燃烧室盖板(15)、喷嘴(16)、氧化剂环形腔(17)和还原剂环形腔(18)；所述喷注器本体(10)上端设置有中空的还原剂压盖(12)，下端设置有燃烧室盖板(15)；所述还原剂接嘴(11)设于所述还原剂压盖(12)上，所述还原剂压盖(12)的下部形成有还原剂环形腔(18)，所述还原剂环形腔(18)的下部设置有喷嘴(16)，所述喷嘴(16)上设置有还原剂通道(160)，所述还原剂接嘴(11)、还原剂压盖(12)、还原剂环形腔(18)、以及喷嘴(16)相连通；所述氧化剂接嘴(13)与喷注器本体(10)相连，所述喷注器本体(10)和燃烧室盖板(15)和喷嘴(16)之间形成氧化剂环形腔(17)，所述燃烧室盖板(15)设置有氧化剂入口(150)，所述氧化剂接嘴(13)、氧化剂环形腔(17)以及氧化剂入口(150)相连通；所述还原剂通过喷嘴(16)、以及氧化剂通过氧化剂入口(150)进入所述透明燃烧室(28)。3.根据权利要求2所述的燃气发生器，其特征在于，所述还原剂接嘴(11)下端设有还原剂压盖(12)，所述还原剂压盖(12)包括水平部(120)、与水平部(120)弯折连接的竖直部(121)以及与沿竖直部(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗世彬，席文雄，许德泉，戴健，袁运飞，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43