本发明专利技术属于高超声速高温风洞技术领域，公开了一种装配结构形式气液同轴离心喷嘴。该气液同轴离心喷嘴采用装配式结构，氧化剂喷嘴分别与燃料腔面板、氧化剂腔面板焊接，之后与燃料集液腔盖板一起，隔离出燃料集液腔和氧化剂集液腔。燃料喷嘴采用螺纹连接固定在氧化剂喷嘴上，通过紫铜垫和两个径向O形密封圈进行密封。氧化剂经氧化剂集液腔，流经氧化剂喷嘴上周向布置的氧化剂孔，后进入氧化剂喷嘴与燃料喷嘴之间的环形缝隙，燃料经燃料集液腔分配至各燃料喷嘴，经燃料喷嘴上的燃料孔喷出，与氧化剂进行掺混、雾化、蒸发和燃烧。试验时，根据不同试验参数，安装不同的燃料喷嘴，方便进行喷嘴压降等参数调整，还可以重复使用，能够适应试验要求。应试验要求。应试验要求。
【技术实现步骤摘要】
一种装配结构形式气液同轴离心喷嘴
[0001]本专利技术属于高超声速高温风洞
，具体涉及一种装配结构形式气液同轴离心喷嘴。
技术介绍
[0002]在风洞中开展高超声速飞行器以及超燃冲压发动机试验时，需要模拟马赫数、压力、温度、氧含量等参数，通常采用空气加热器对试验气体进行加热。燃烧加热器由于成本较低、启动迅速、运行时间长以及可提供高焓、高压的来流条件而得到广泛的应用。燃烧加热器与液体火箭发动机的工作原理基本一致，均是将燃烧剂和氧化剂经喷注器喷入燃烧室，完成掺混和燃烧等过程，产生高温高压的燃气。
[0003]喷注器的主要作用是对燃料和氧化剂进行合理分配，并实现燃料和氧化剂的雾化和掺混，喷注器是燃烧加热器的核心部件，喷嘴又是喷注器的核心部件。根据流量不同，同一喷注器面上布置的喷嘴数量一般为几个至几百个，为保证氧化剂集液腔与燃料集液腔之间的不得串腔的要求，多采用焊接的方式，使喷注器各部件形成一个整体。但是对于开展地面试验的燃烧加热器而言，其状态参数众多，且要求重复使用，采用整体式或焊接式结构，不利于喷嘴压降等参数调整，而且一旦个别喷嘴出现烧蚀或损坏，整个喷注器即报废，成本代价较大。
[0004]当前，亟需发展一种装配结构形式气液同轴离心喷嘴。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种装配结构形式气液同轴离心喷嘴。
[0006]本专利技术的装配结构形式气液同轴离心喷嘴，其特点是，所述的装配结构形式气液同轴离心喷嘴阵列排列，安装在喷注器的喷注面板内；喷注面板从前至后分为三层，依次为燃料集液腔盖板、燃料腔面板和氧化剂腔面板，燃料集液腔盖板与燃料腔面板之间的空腔为燃料集液腔，燃料腔面板与氧化剂腔面板之间的空腔为氧化剂集液腔；氧化剂喷嘴为圆管，氧化剂喷嘴的前端插入燃料腔面板并焊接连接，前端面位于燃料腔面板内部，位于燃料腔面板的前端面的后方；氧化剂喷嘴的后端插入氧化剂腔面板并焊接连接，后端面与氧化剂腔面板的后端面平齐；氧化剂喷嘴内腔具有台阶管道，台阶管道的前段内径大于台阶管道的后段内径，台阶管道的前段设置有内螺纹，台阶管道的台阶端面为限位端面；燃料喷嘴为阶梯圆管，从前至后包括四段圆管；燃料喷嘴第一段圆管的圆柱面凸出燃料腔面板的前端面，与燃料腔面板之间具有环形的隔离缝隙；燃料喷嘴第二段圆管的圆柱面设置有与氧化剂喷嘴内螺纹相匹配的外螺纹，燃料喷嘴第三段圆管的圆柱面与台阶管道的后段相匹配，燃料喷嘴第四段圆管的圆柱面外径小于台阶管道后段内径，在燃料喷嘴和氧化剂喷嘴之间形成环形缝隙；在燃料喷嘴第一段圆柱面上开有若干个燃料孔，燃料喷嘴第四段圆柱面上开有若干个氧化剂孔；
燃料喷嘴从前至后插入氧化剂喷嘴，通过螺纹连接固定在氧化剂喷嘴内，螺纹连接处构成螺纹连接段，燃料喷嘴的台阶顶紧氧化剂喷嘴内腔的限位端面。
[0007]进一步地，所述的装配结构形式气液同轴离心喷嘴的工作介质包括氧化剂和燃料；氧化剂为常温空气和低温液氧混合后形成的低温富氧空气，低温富氧空气的温度范围为
‑
100℃至
‑
50℃；燃料为液体燃料，包括异丁烷或者酒精。
[0008]进一步地，所述的限位端面上安装有紫铜垫。
[0009]进一步地，所述的燃料喷嘴第二段圆管的外螺纹前方的圆柱面上，从前至后设置有并列的环形凹槽Ⅰ和环形凹槽Ⅱ，环形凹槽Ⅰ内安装燃料侧O形密封圈，环形凹槽Ⅱ内安装氧化剂侧O形密封圈。
[0010]进一步地，所述的燃料喷嘴第一段圆管和燃料喷嘴第二段圆管之间的台阶端面处安装有挡圈。
[0011]进一步地，所述的挡圈的前方，在燃料腔面板的内腔设置有环形凹槽Ⅲ，环形凹槽Ⅲ安装有孔用弹性挡圈。
[0012]进一步地，所述的氧化剂侧O形密封圈的材质为硅橡胶。
[0013]进一步地，所述的燃料侧O形密封圈的材质为氟橡胶。
[0014]进一步地，所述的氧化剂孔为径向直流孔；若干个氧化剂孔分为从前至后平行排列的若干圈，每圈均布氧化剂孔。
[0015]进一步地，所述的燃料孔为径向离心孔或者径向直流孔。
[0016]本专利技术的装配结构形式气液同轴离心喷嘴采用装配式结构，包括氧化剂喷嘴、燃料喷嘴、紫铜垫、氧化剂侧O形密封圈、燃料侧O形密封圈、挡圈和孔用弹性挡圈等，氧化剂喷嘴分别与燃料腔面板、氧化剂腔面板焊接，之后与燃料集液腔盖板一起，隔离出燃料集液腔和氧化剂集液腔。燃料喷嘴采用螺纹连接固定在氧化剂喷嘴上，通过紫铜垫和两个径向O形密封圈进行密封。氧化剂经氧化剂集液腔，流经氧化剂喷嘴上周向布置的氧化剂孔，后进入氧化剂喷嘴与燃料喷嘴之间的环形缝隙，燃料经燃料集液腔分配至各燃料喷嘴，经燃料喷嘴上的燃料孔喷出，与氧化剂进行掺混、雾化、蒸发和燃烧等。
[0017]本专利技术的装配结构形式气液同轴离心喷嘴中的紫铜垫，具有燃料喷嘴轴向位置限位定位作用；同时，在燃料喷嘴与氧化剂喷嘴通过螺纹连接压紧紫铜垫的过程中，实现燃料喷嘴与氧化剂喷嘴之间的端面密封。
[0018]本专利技术的装配结构形式气液同轴离心喷嘴中的氧化剂侧O形密封圈的材质为硅橡胶，硅橡胶耐低温，与低温富氧空气具有较好的相容性；燃料侧O形密封圈的材质为氟橡胶，氟橡胶与异丁烷或酒精等液体燃料具有较好的相容性。
[0019]本专利技术的装配结构形式气液同轴离心喷嘴中的孔用弹性挡圈和挡圈能够防止燃料喷嘴松动后退出，还能够保证即使燃料喷嘴松动，紫铜垫的端面密封失效，通过孔用弹性挡圈和挡圈的径向密封也能够实现可靠密封。
[0020]本专利技术的装配结构形式气液同轴离心喷嘴的氧化剂喷嘴与喷注面板为一体结构，燃料喷嘴为装配结构，试验时，根据不同试验参数，安装不同的燃料喷嘴，方便进行喷嘴压降等参数调整，还可以重复使用，能够适应高超声速高温风洞试验要求。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的装配结构形式气液同轴离心喷嘴的结构示意图。
[0022]图中，1.燃料集液腔盖板；2.燃料腔面板；3.氧化剂腔面板；4.氧化剂喷嘴；5.燃料喷嘴；6.紫铜垫；7.氧化剂侧O形密封圈；8.燃料侧O形密封圈；9.挡圈；10.孔用弹性挡圈；11.燃料集液腔；12.氧化剂集液腔；13.螺纹连接段；14.氧化剂孔；15.燃料孔。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例详细说明本专利技术。
[0024]实施例1如图1所示，本实施例的装配结构形式气液同轴离心喷嘴阵列排列，安装在喷注器的喷注面板内；喷注面板从前至后分为三层，依次为燃料集液腔盖板1、燃料腔面板2和氧化剂腔面板3，燃料集液腔盖板1与燃料腔面板2之间的空腔为燃料集液腔11，燃料腔面板2与氧化剂腔面板3之间的空腔为氧化剂集液腔12；氧化剂喷嘴4为圆管，氧化剂喷嘴4的前端插入燃料腔面板2并焊接连接，前端面位于燃料腔面板2内部，位于燃料腔面板2的前端面的后方；氧化剂喷嘴4的后端插入氧化剂腔面板3并焊接连接，后端面与氧化剂腔面板3的后端面平齐；氧化剂喷嘴4内腔具有台阶管道，台阶管道的前段内径大于台阶管道的后段内径，台阶管道的前段设置有内螺本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种装配结构形式气液同轴离心喷嘴，其特征在于，所述的装配结构形式气液同轴离心喷嘴阵列排列，安装在喷注器的喷注面板内；喷注面板从前至后分为三层，依次为燃料集液腔盖板（1）、燃料腔面板（2）和氧化剂腔面板（3），燃料集液腔盖板（1）与燃料腔面板（2）之间的空腔为燃料集液腔（11），燃料腔面板（2）与氧化剂腔面板（3）之间的空腔为氧化剂集液腔（12）；氧化剂喷嘴（4）为圆管，氧化剂喷嘴（4）的前端插入燃料腔面板（2）并焊接连接，前端面位于燃料腔面板（2）内部，位于燃料腔面板（2）的前端面的后方；氧化剂喷嘴（4）的后端插入氧化剂腔面板（3）并焊接连接，后端面与氧化剂腔面板（3）的后端面平齐；氧化剂喷嘴（4）内腔具有台阶管道，台阶管道的前段内径大于台阶管道的后段内径，台阶管道的前段设置有内螺纹，台阶管道的台阶端面为限位端面；燃料喷嘴（5）为阶梯圆管，从前至后包括四段圆管；燃料喷嘴（5）第一段圆管的圆柱面凸出燃料腔面板（2）的前端面，与燃料腔面板（2）之间具有环形的隔离缝隙；燃料喷嘴（5）第二段圆管的圆柱面设置有与氧化剂喷嘴（4）内螺纹相匹配的外螺纹，燃料喷嘴（5）第三段圆管的圆柱面与台阶管道的后段相匹配，燃料喷嘴（5）第四段圆管的圆柱面外径小于台阶管道后段内径，在燃料喷嘴（5）和氧化剂喷嘴（4）之间形成环形缝隙；在燃料喷嘴（5）第一段圆柱面上开有若干个燃料孔（15），燃料喷嘴（5）第四段圆柱面上开有若干个氧化剂孔（14）；燃料喷嘴（5）从前至后插入氧化剂喷嘴（4），通过螺纹连接固定在氧化剂喷嘴（4）内，螺纹连接处构成螺纹连接段（13），燃料喷嘴（5）的台阶顶紧氧化剂喷嘴（4）内腔的限位端面。2.根据权利要求1所述的装配结构形式气液同轴离心喷嘴，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾令国，刘崇智，陈德江，杨样，朱超，陆林，吕德润，金烜，靳雨树，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：
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