【技术实现步骤摘要】
一种用于高温风洞空心砖型蓄热式加热器隔热层设计
本专利技术属于加热器隔热层设计领域，具体来说，涉及一种用于高温风洞空心砖蓄热式加热器隔热层的材料选择，热力计算以及结构布局。
技术介绍
采用空心砖蓄热式加热器用于超声速风洞的空气加热，属于高温纯空气加热设备，它能够提供无污染，并且满足物理化学要求的高焓空气。由于空心砖式蓄热式加热器的蓄热阵使用温度高，最高可达到2100K左右，并且预热时间长，为了减少热损失，确保使用安全，隔热层设计至关重要。迄今为止，国外先后研制了30余套蓄热式加热系统，其中比较典型的有美国AEDC的9#风洞、NASA格林研究中心的高超声速风洞设备HTF、日本防卫厅研究开发局的RJTF、法国空间局的S4风洞等，但目前国内并没有用于超声速风洞的空心砖蓄热式加热器，然而用于空心砖蓄热式加热器的隔热层需要将温度从2100K降到360K左右，温降很大，并且蓄热器有外壳压力容器的限制，要保证在有限的厚度内达到需要的外围温度对于一般的隔热设计非常困难，国内目前并没有应用在超声速风洞的空心砖蓄热式加热器隔热层系统。罗飞腾，宋文艳等人2013年在期刊实验流体力学发表...
【技术保护点】
1.一种用于高温风洞空心砖型蓄热式加热器隔热层设计，其特征在于加热器内蓄热阵最高温度2000K，底端温度不超过1100K，根据温度分布和结构特点，将隔热层分为三个部分，拱顶、筒体和锥底；(1)拱顶部分拱顶部位温度高、受支撑力较小，而且需考虑到后期更换方便，加热器顶部隔热层采用耐火纤维涂抹料和耐火砖混合结构，内层耐火砖的设计可参考在煤化工领域大型气化炉装置拱顶结构和钨钼冶炼炉拱顶结构的设计方案；通过各砖型的合理设计，使得砖与砖之间相互咬合、受力均匀，保证加热器拱顶部位结构的稳定；采用的方案为：最内层采用氧化锆重质制品，中间层采用氧化锆空心球制品和氧化铝空心球制品，最外层采用纤...
【技术特征摘要】
1.一种用于高温风洞空心砖型蓄热式加热器隔热层设计，其特征在于加热器内蓄热阵最高温度2000K，底端温度不超过1100K，根据温度分布和结构特点，将隔热层分为三个部分，拱顶、筒体和锥底；(1)拱顶部分拱顶部位温度高、受支撑力较小，而且需考虑到后期更换方便，加热器顶部隔热层采用耐火纤维涂抹料和耐火砖混合结构，内层耐火砖的设计可参考在煤化工领域大型气化炉装置拱顶结构和钨钼冶炼炉拱顶结构的设计方案；通过各砖型的合理设计，使得砖与砖之间相互咬合、受力均匀，保证加热器拱顶部位结构的稳定；采用的方案为：最内层采用氧化锆重质制品，中间层采用氧化锆空心球制品和氧化铝空心球制品，最外层采用纤维涂抹料；氧化锆重质制品和空心球砖通过设计合适的形状，可以相互支撑，不需要外加固定；纤维涂抹料经涂抹施工后，与炉壳上的锚固件紧紧结合形成一体；当炉体内部维修时，仅需吊装开金属与纤维构成的炉壳，手工拆卸掉氧化锆重质制品和氧化锆和氧化铝空心砖即可，维修完毕后，反向操作可实现封炉；(2)筒体部分筒体部位分为5层结构，6种材质，由内到外分别是氧化锆重质砖(底部为刚玉砖)、氧化锆空心球砖、氧化铝空心球砖、硅酸铝纤维制品、纳米绝热板；考虑到蓄热阵最高温度达2000K，加热器中上部和上部区域向火面耐火材料以环境温度2100K计算设计；考虑到氧化锆制品成本高的因素，在筒体内壁底部用刚玉砖代替氧化锆重质砖，而在筒体次内层低温段则全部采用...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋文艳，陈龙，吴品鑫，张家华，陈亮，李建平，王宇航，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。