固液火箭发动机催化床及其冷却和预热系统、方法技术方案

本发明专利技术涉及固液火箭发动机技术领域，具体涉及一种固液火箭发动机催化床及其冷却和预热系统、方法。固液火箭发动机催化床，包括头盖、催化床本体结构、催化床反应室壳体和冷却通道外壳；催化床反应室壳体内设置有第一容置腔体，第一容置腔体中设置有所述催化床本体结构；催化床反应室壳体的外部连接设置有所述冷却通道外壳，冷却通道外壳上设置有冷却气体入口和冷却气体出口；所述催化床反应室壳体与所述头盖相连接。本发明专利技术的催化床采用夹套式主动冷却方式，可源源不断地带走催化床反应室的热量，避免热量积存，长时间工作条件下，催化反应室的温度可控制在500℃以下，因此可采用较薄的壁面和密度较低的高温合金，显著降低结构质量与成本。量与成本。量与成本。

【技术实现步骤摘要】
固液火箭发动机催化床及其冷却和预热系统、方法


[0001]本专利技术涉及固液火箭发动机
，具体而言，涉及一种固液火箭发动机催化床及其冷却和预热系统、方法。

技术介绍

[0002]高浓度过氧化氢催化床是先进固液动力技术的核心分系统之一，催化床和催化反应室是其中的关键组件，对动力系统工作载荷、变工况动力输出、应用寿命以及稳定性与可靠性有决定性影响，是先进固液动力技术研究需要重点突破的内容之一。
[0003]98％浓度过氧化氢催化分解后温度可达1000℃以上，并形成高达40％以上的富氧气氛，因此热防护是过氧化氢催化床设计需要解决的关键问题。传统的催化床结构均采用高温合金作为催化反应室的外壳材料，通过材料本身的耐热能力保障催化床工作过程中的结构稳定性与结构可靠性。高温合金的强度随着温度升高而降低，这就导致需要很厚的壁面保障高温下的强度，同时一般高温合金耐温性能与密度成正比，因此结构质量很重。
[0004]传统的催化床结构均采用整体式催化反应室，通过壁面的厚度保障高温下反应室的强度。并且，传统的催化床结构无法预热，催化床启动延迟一般本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固液火箭发动机催化床，其特征在于，包括头盖、催化床本体结构、催化床反应室壳体和冷却通道外壳；所述催化床反应室壳体内设置有第一容置腔体，所述第一容置腔体中设置有所述催化床本体结构，所述催化床本体结构包括催化床壳体，所述催化床壳体与所述催化床反应室壳体相连接，所述催化床壳体的内部设置有第二容置腔体，所述第二容置腔体中，沿进口至出口方向依次设置有催化剂网和气体喷注面板；所述催化床反应室壳体的外部连接设置有所述冷却通道外壳，所述冷却通道外壳上设置有冷却气体入口和冷却气体出口；所述催化床反应室壳体的与所述头盖相连接；所述头盖的内部设置有头盖腔体，所述头盖腔体包括氧化剂入口和氧化剂出口，所述头盖内部靠近所述氧化剂出口连接设置有液体喷注面板，所述液体喷注面板的第一端面和氧化剂入口形成集液头腔；所述氧化剂出口与所述催化床壳体的入口端相连接。2.根据权利要求1所述的固液火箭发动机催化床，其特征在于，所述催化床反应室壳体的外壁面沿周向设置有散热片；优选地，所述散热片在所述催化床反应室壳体的外壁面的周向呈均匀分布；优选地，所述散热片的厚度为2～3mm。3.根据权利要求1所述的固液火箭发动机催化床，其特征在于，所述第一容置腔体的内部还设置有调整挡圈，所述调整挡圈连接设置于所述催化床壳体的出口端；所述调整挡圈与所述催化床壳体同轴设置。4.根据权利要求1所述的固液火箭发动机催化床，其特征在于，所述催化床反应室壳体的出口端外壁连接设置有催化床法兰盘；优选地，所述催化床反应室壳体的出口端设置有催化床绝热层，所述催化床绝热层与所述催化床法兰盘通过粘接槽相连接。5.根据权利要求1所述的固液火箭发动机催化床，其特征在于，所述液体喷注面板上设置有多个液体喷注孔；优选地，所述液体喷注孔在所述液体喷注面板的周向上分多层布置；优选地，所述液体喷注孔采取阶梯孔；所述阶梯孔的收缩比为6～12。6.根据权利要求1所述的固液火箭发动机催化床，其特征在于，所述气体喷注面板上设计有多个氧化剂气...

【专利技术属性】
技术研发人员：田辉，孟祥宇，蔡国飙，姜宪珠，魏天放，辜小明，陈瑞凯，卢裕东，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：