本发明专利技术属于航空发动机热防护及燃烧控制技术领域，具体涉及一种航空发动机燃烧室的浮壁瓦片及实验段装置；将电场及放电技术引入到航空发动机燃烧室，提出利用电场及电极放电控制火焰，达到火焰对浮壁瓦片换热以及壁面结焦不同影响的作用。该实验装置可以提供不同的浮壁瓦片材料，不同的冲击冷却浮壁瓦片形式，引发不同的电场及放电形式，满足综合实验条件、在线光学测试、多场控制燃烧及冷却的研究环境，且具有结构简单，零部件可更换及操作容易等优势。等优势。等优势。
【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机燃烧室的浮壁瓦片及实验段装置
[0001]本专利技术属于航空发动机热防护及燃烧控制
，具体涉及一种航空发动机燃烧室的浮壁瓦片及实验段装置。
技术介绍
[0002]航空发动机被称为工业皇冠上的明珠，涉及到材料、能源、化学、机械等等的学科方向，非常复杂。随着对航空发动机性能要求的不断提高，燃烧室的工作环境越来越苛刻，对于燃烧效率及燃烧室的耐热性能的提高尤其需要新的技术突破。
[0003]对于传统燃烧室内壁的热防护方案，通常采用气膜冷却的技术，例如发展了逆气流冷却、冲击冷却、飞溅气膜冷却等技术。同时，为了满足不同的要求，相应的燃烧室结构也发生改变，例如设计了多层冷却结构，浮壁瓦片结构等。浮壁瓦片具有很多优势，可以阻挡和吸收燃烧室热辐射而有效的隔热、可以减少应力、可直接冲击瓦片冷却等，同时易于更换，可使用耐热性更强的材料。但随着对燃烧室要求的提高，所需更加优异的浮壁瓦片，例如使用多壁层瓦片、特殊弧形结构瓦片、复合型瓦片等，加工工艺和要求越来越高，除了瓦片的结构复杂化，也可能采用特殊材料或复合涂层的瓦片等，使得航空发动机成本和重量大幅度提高。
[0004]为了减少冷却气的用量，提高燃烧效率以及减少浮壁瓦片的成本，可以引入电场控制火焰这种新型的方式，就是通过电场或放电技术控制改变火焰燃烧的化学反应过程或通过改变流场来改变火焰，例如通过电场改变火焰的形状使得高温核心区远离浮壁瓦片位置、利用放电活化燃烧反应过程或利用放电改变流场从而改变点火延迟时间及火焰驻留时间等，使得燃烧效率提高同时减少污染物排放，也可以通过电场或放电技术改变瓦片壁面的积碳情况。电场具有连续可调及控制方便的特性，技术较为成熟，将其引入航空发动机火焰控制系统是一种创新性地利用交叉学科优势解决技术难题，但电场或放电技术结合航空发动机燃烧室的应用研究较少，更缺乏专业的系统研究平台。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种航空发动机燃烧室的浮壁瓦片及实验段装置。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种航空发动机燃烧室的浮壁瓦片，包括：浮壁瓦片体、螺柱和电极机构；所述螺柱设置在所述浮壁瓦片体的底面上；所述电极机构设置在所述浮壁瓦片体的顶面和/或底面上。
[0007]进一步，所述浮壁瓦片体上开设有若干通孔。
[0008]进一步，所述电极机构包括：若干电极针；所述电极针设置在所述浮壁瓦片体的顶面上。
[0009]进一步，所述电极机构包括：涂层电极；所述涂层电极完整覆盖所述浮壁瓦片体的底面。
[0010]进一步，所述电极机构包括：涂层电极；所述涂层电极在所述浮壁瓦片体的顶面和底面均间隔设置；从浮壁瓦片体法向方向观察，浮壁瓦片体的顶面和底面上的涂层电极具有一定的间隔距离。
[0011]另一方面，本专利技术还提供一种采用上述航空发动机燃烧室的浮壁瓦片的实验段装置，包括：实验段石英上腔、半圆石英管、实验段下腔、喷嘴滑道、液体燃油喷嘴、浮壁瓦片和冲击冷却气体导流器；所述实验段石英上腔与实验段下腔连接，所述实验段石英上腔设置在所述实验段下腔上方；所述半圆石英管内嵌至实验段石英上腔内；所述喷嘴滑道设置在所述实验段下腔的台面上；所述液体燃油喷嘴设置在所述喷嘴滑道上；所述浮壁瓦片设置在所述实验段下腔的台面上，所述半圆石英管罩设在所述浮壁瓦片上方；所述冲击冷却气体导流器设置在所述浮壁瓦片下方，所述冲击冷却气体导流器与所述实验段下腔连通。
[0012]进一步，所述冲击冷却气体导流器包括：冷却气体出口槽和冷却气体导流片；所述冷却气体出口槽设置在实验段下腔上，且位于浮壁瓦片下方；所述冷却气体导流片内嵌至冷却气体出口槽内；气体适于从实验段下腔通过冷却气体导流片进入实验段石英上腔及半圆石英管组成的腔体内。
[0013]进一步，所述液体燃油喷嘴通过螺栓安装于喷嘴滑道上；所述液体燃油喷嘴适于沿着喷嘴滑道的内设槽道滑动。
[0014]进一步，所述实验段石英上腔、半圆石英管和实验段下腔组成的整体结构采用耐高温材料密封。
[0015]进一步，所述实验段石英上腔与实验段下腔适于共用实验段下腔台面。
[0016]本专利技术的有益效果是，本专利技术通过实验段石英上腔、半圆石英管、实验段下腔、喷嘴滑道、液体燃油喷嘴、浮壁瓦片和冲击冷却气体导流器；所述实验段石英上腔与实验段下腔连接，所述实验段石英上腔设置在所述实验段下腔上方；所述半圆石英管内嵌至实验段石英上腔内；所述喷嘴滑道设置在所述实验段下腔的台面上；所述液体燃油喷嘴设置在所述喷嘴滑道上；所述浮壁瓦片设置在所述实验段下腔的台面上，所述半圆石英管罩设在所述浮壁瓦片上方；所述冲击冷却气体导流器设置在所述浮壁瓦片下方，所述冲击冷却气体导流器与所述实验段下腔连通；实现了将电场及放电技术引入到航空发动机燃烧室，提出利用电场及电极放电控制火焰，达到火焰对浮壁瓦片换热以及壁面结焦不同影响的作用。该实验装置可以提供不同的浮壁瓦片材料，不同的冲击冷却浮壁瓦片形式，引发不同的电场及放电形式，满足综合实验条件、在线光学测试、多场控制燃烧及冷却的研究环境，且具有结构简单，零部件可更换及操作容易等优势。
[0017]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变
得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0018]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本专利技术的实验段装置的结构示意图；图2是本专利技术的实验段装置的内部结构示意图；图3是本专利技术的浮壁瓦片的安装位置示意图；图4是本专利技术的一种浮壁瓦片结构示意图；图5是本专利技术的第二种浮壁瓦片结构示意图；图6是本专利技术的第三种浮壁瓦片结构示意图。
[0021]图中：1为实验段石英上腔、2为半圆石英管、3为实验段下腔、4为喷嘴滑道、5为液体燃油喷嘴、6为浮壁瓦片、601为电极针、602为浮壁瓦片体、603为螺柱、7为冲击冷却气体导流器、701为冷却气体出口槽、702为冷却气体导流片。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例1，如图1至图6所示，本实施例1提供了一种航空发动机燃烧室的浮壁瓦片，包括：浮壁瓦片体602、螺柱603和电极机构；所述螺本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种航空发动机燃烧室的浮壁瓦片，其特征在于，包括：浮壁瓦片体、螺柱和电极机构；所述螺柱设置在所述浮壁瓦片体的底面上；所述电极机构设置在所述浮壁瓦片体的顶面和/或底面上。2.如权利要求1所述的航空发动机燃烧室的浮壁瓦片，其特征在于，所述浮壁瓦片体上开设有若干通孔。3.如权利要求2所述的航空发动机燃烧室的浮壁瓦片，其特征在于，所述电极机构包括：若干电极针；所述电极针设置在所述浮壁瓦片体的顶面上。4.如权利要求2所述的航空发动机燃烧室的浮壁瓦片，其特征在于，所述电极机构包括：涂层电极；所述涂层电极完整覆盖所述浮壁瓦片体的底面。5.如权利要求2所述的航空发动机燃烧室的浮壁瓦片，其特征在于，所述电极机构包括：涂层电极；所述涂层电极在所述浮壁瓦片体的顶面和底面均间隔设置；从浮壁瓦片体法向方向观察，浮壁瓦片体的顶面和底面上的涂层电极具有一定的间隔距离。6.一种采用如权利要求1所述航空发动机燃烧室的浮壁瓦片的实验段装置，其特征在于，包括：实验段石英上腔、半圆石英管、实验段下腔、喷嘴滑道、液体燃油喷嘴、浮壁瓦片和冲击冷却气体导流器；所述实验段石英上腔与实验段下腔连接，所述实验段石英上腔设...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙琳，章璟璇，施玲玲，张昊，殷文豪，
申请(专利权)人：常州江苏大学工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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