用于针栓喷注器优化的模块化推力室验证结构及验证方法技术

技术编号:34332282 阅读:115 留言:0更新日期:2022-07-31 02:18
本发明专利技术为解决目前研制针栓喷注器推力室过程中,在兼顾高燃烧效率、身部可靠冷却性时,需要考虑多重影响因素,验证的工作量非常大,需要试车次数多,研制成本高、研制周期长的技术问题,而提供了一种用于针栓喷注器优化的模块化推力室验证结构及验证方法。该验证结构代替推力室的一体化结构,通过设计不同样式的冷却环,更换不同厚度的调整环和延长环,实现多影响因素的快速验证,显著缩短针栓喷注器推力室研制周期,快速确定推力室技术状态,并且可以在同一燃烧场条件下完成多因素直接对比,可以排除产品装配状态、测量系统波动带来的干扰,对比的结果准确性高、更可信。更可信。更可信。

Verification structure and method of modular thrust chamber for optimization of needle plug injector

【技术实现步骤摘要】
用于针栓喷注器优化的模块化推力室验证结构及验证方法


[0001]本专利技术属于液体火箭发动机
,具体涉及一种用于针栓喷注器优化的模块化推力室验证结构及验证方法。

技术介绍

[0002]针栓式喷注器的概念在二十世纪五十年代就已提出,目前广泛用于变推力或固定推力的液体火箭发动机。以TRW公司为代表,经过近六十年的技术发展,研制了众多针栓式固定推力和变推力液体火箭发动机,其中六十多种针栓式发动机得到了热试考核。从二十世纪九十年代开始,重点开展了液氧/液氢、液氧/煤油等大推力针栓发动机研究,在低温推进剂应用、低成本方案取得了显著的成果。针栓喷注器结构简单、结构可靠性高,易于实现重复使用。针栓喷注器为单喷注单元,虽然结构简单,但是影响燃烧效率、身部冷却的因素多,需要通过试车对各种影响因素进行优化,从而确定能够兼顾高燃烧效率、身部可靠冷却的推力室技术方案。
[0003]针栓喷注器典型流场结构见图1,中心路与外圈推进剂撞击后形成一定角度喷雾扇,喷雾扇上形成上回流区A,喷雾扇以下形成中心回流区B,在合成喷雾扇以下适当位置引入冷却液膜,对身部进行冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于针栓喷注器优化的模块化推力室验证结构,其特征在于:包括依次密封连接的针栓喷注器(1)、调整环(2)、冷却环(3)、延长环(4)以及身部(6);所述针栓喷注器(1)、调整环(2)和冷却环(3)螺栓连接;所述冷却环(3)、延长环(4)和身部(6)螺栓连接;以推力室身部(6)的轴线中心,定义冷却环(3)的内侧壁与身部(6)径向平面的夹角为第一倾斜角,所述冷却环(3)的内侧壁设置至少两种不同的角度的第一倾斜角;在冷却环(3)的靠近身部(6)的一端加工至少两组冷却孔,定义冷却孔的轴线与身部(6)径向平面的夹角为第二倾斜角,各冷却孔的孔径、冷却孔之间圆周方向距离及冷却孔的第二倾斜角均不相同。2.根据权利要求1所述的用于针栓喷注器优化的模块化推力室验证结构,其特征在于:所述冷却环(3)的内侧壁设置两种不同的角度的第一倾斜角,所述冷却环(3)一侧的第一倾斜角为γ,另一侧的第一倾斜角为θ;所述冷却孔为两组,分别为设置在冷却环(3)一侧靠近身部(6)的端部的第二倾斜角为α的第一冷却孔(19),以及设置在冷却环(3)另一侧靠近身部(6)的端部的第二倾斜角为β的第二冷却孔(20);所述冷却环(3)上分别设置与第一冷却孔(19)连通的第一冷却路接管嘴(17)和与第二冷却孔(20)连通的第二冷却路接管嘴(18)。3.根据权利要求2所述的用于针栓喷注器优化的模块化推力室验证结构,其特征在于:所述γ和θ为70
°
~90
°
范围内的不同角度值;所述α和β为90
°
~100
°
范围内的不同角度值;所述冷却孔径的范围为0.3mm~2.0mm;所述冷却孔之间圆周方向距离的范围5mm~15mm。4.根据权利要求1

3任一所述的用于针栓喷注器优化的模块化推力室验证结构,其特征在于:所述针栓喷注器(1)与调整环(2)之间和调整环(2)与冷却环(3)之间分别通过第一石墨密封环(7)和第二石墨密封环(8)密封;所述冷却环(3)与延长环(4)之间和延长环(4)与身部6分别通过第三石...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋大亮凌前程李龙飞王化余卞香港章荣军
申请(专利权)人:西安航天动力研究所
类型:发明
国别省市:

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