【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液体火箭发动机，特别涉及一种均匀分配推进剂的平面喷注器。
技术介绍
1、液体火箭发动机性能高，稳定可靠，可重复使用，结构质量小，在航天器和运载火箭等方面都有广泛应用。
2、燃气发生器作为液体火箭发动机的重要组成部分，可用于燃气发生器循环或补燃循环火箭发动机，主要用于将进入燃气发生器的氧化剂和燃料以一定混合比进行掺混燃烧，将化学能转化为机械能，产生的高温燃气驱动涡轮泵做功。
3、喷注器作为燃气发生器的重要组件，其作用是将推进剂均匀掺混、充分雾化、高效燃烧，喷注器的设计优劣直接关系到燃烧效率、出口温度均匀性以及燃烧稳定性等关键特性。因此通过合理设计喷注器结构，确保推进剂能够均匀进入每个喷嘴非常重要。现阶段大推力液体火箭发动机所用燃气发生器头腔内一般设有均流板等结构，用于保证燃气发生器头腔内推进剂掺混均匀，但此种结构会导致头腔内部容积偏大，关机过程中头腔内残留的推进剂会继续燃烧，给发动机带来额外的后效冲量，容易造成发射任务偏差等后果。因此在确保推进剂均匀分布到各个喷嘴内的同时，尽可能的减少喷注器头腔容积对于液体火箭发动机燃气发生器结构设计具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，提出一种新型燃气发生器喷注器结构，用于降低液体火箭发动机的后效冲量，促进燃气发生器内推进剂均匀掺混，高效雾化，进而提高燃气发生器燃烧效率，增强推进剂燃烧稳定性。
2、本专利技术提供的技术方案如下：
3、第一方面，一种均
4、所述内喷嘴和外喷嘴焊接形成喷嘴组件；
5、所述顶盖中心设有中心孔，中心孔侧面加工的圆弧过渡段与入口法兰连接，顶盖外缘与均流环连接，顶盖、入口法兰和均流环构成推进剂容腔；
6、所述二底位于推进剂容腔内，包括燃气喷管和二底板件，所述二底板件为以燃气喷管为中心的圆盘结构，外缘与均流环推进剂容腔内壁连接，板面上以燃气喷管为中心均匀分布若干圈喷嘴组件安装孔，内喷嘴与喷嘴组件安装孔固连；燃气喷管的燃气入口端固定至顶盖的中心孔内，燃气出口端固定至一底上；
7、所述一底上加工燃气喷管安装孔和喷嘴组件安装孔，相对二底板件安装，与固定外喷嘴和燃气喷管燃气出口端连接；
8、推进剂组分i自入口法兰1进入二底板件一侧头腔内，并自内喷嘴流体入口流入分布的内喷嘴中，推进剂组分ii自均流环进入二底板件另一侧容腔，并自外喷嘴流体入口流入外喷嘴和内喷嘴之间的环缝流道中，推进剂组分i和推进剂组分ii在喷嘴组件的缩进区中混合，自外喷嘴喷出时被点火器产生的高温燃气点燃。
9、第二方面，一种均匀分配推进剂的燃气发生器，所述燃气发生器带有第一方面所述的一种均匀分配推进剂的平面喷注器。
10、根据本专利技术提供的一种均匀分配推进剂的平面喷注器，具有以下有益效果：
11、(1)本专利技术提供的一种均匀分配推进剂的平面喷注器，入口法兰采用圆弧轴线均匀过渡的圆柱结构，通过3d打印增材制造工艺一体生产，使推进剂在进入燃气发生器过程中流动顺畅，降低局部湍流出现的可能性；
12、(2)本专利技术提供的一种均匀分配推进剂的平面喷注器，入口法兰与顶盖的圆弧过渡段连接形成的第一圆角过渡结构为弯管状；第一圆角过渡结构与顶盖的连接处为入口过渡段，入口过渡段采用圆角过渡变径结构，第一圆角过渡结构的横截面从入口法兰端开始由圆形过渡变化为椭圆形，使推进剂在进入燃气发生器过程中流动顺畅，降低局部湍流出现的可能性；
13、(3)本专利技术提供的一种均匀分配推进剂的平面喷注器，顶盖与二底板件间采用尽可能小的腔体容积，通过合理设计内型面，提高流体通过性，降低局部湍流出现的可能性，同时尽可能的降低液体火箭发动机的后效冲量；
14、(4)本专利技术提供的一种均匀分配推进剂的平面喷注器，均流环的侧面采用配备了大圆角结构的均流孔，能够让推进剂在流动过程中尽可能的流动顺畅，降低局部湍流出现的可能性，进而促进推进剂均匀分布。
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1.一种均匀分配推进剂的平面喷注器，其特征在于，包括入口法兰(1)、顶盖(2)、均流环(3)、外喷嘴(4)、内喷嘴(5)、一底(6)和二底(7)；
2.根据权利要求1所述的均匀分配推进剂的平面喷注器，其特征在于，均流环(3)的侧壁上开设周向均流孔，优选该均流孔为圆角均流孔。
3.根据权利要求1所述的均匀分配推进剂的平面喷注器，其特征在于，所述入口法兰(1)为圆弧轴线均匀过渡结构，与顶盖(2)的圆弧过渡段连接，形成第一圆角过渡结构，第一圆角过渡结构为弯管状。
4.根据权利要求3所述的均匀分配推进剂的平面喷注器，其特征在于，所述第一圆角过渡结构与顶盖(2)的连接处为入口过渡段(21)，入口过渡段采用圆角过渡变径结构，第一圆角过渡结构的横截面从入口法兰端开始由圆形过渡变化为椭圆形。
5.根据权利要求1所述的均匀分配推进剂的平面喷注器，其特征在于，顶盖(2)为弧顶结构，均流环(3)通过圆弧过渡段与顶盖(2)连接，在二底板件一侧形成扩大的弧顶结构，该扩大的弧顶结构对应的圆心角≤60°。
6.根据权利要求1所述的均匀分配推进剂的平面
7.一种均匀分配推进剂的燃气发生器，其特征在于，所述燃气发生器带有权利要求1至6之一所述的一种均匀分配推进剂的平面喷注器。
8.根据权利要求7所述的均匀分配推进剂的燃气发生器，其特征在于，所述燃气发生器包括平面喷注器、燃气发生器身部(8)、集合器(9)和整流栅(10)；
9.根据权利要求7所述的均匀分配推进剂的燃气发生器，其特征在于，所述集合器(9)的第二入口法兰(91)与球形本体(92)通过第二圆角过渡结构(93)过渡连接，球形本体(92)上设置喷注器安装孔和身部安装孔，第二入口法兰(91)设置在球形本体(92)侧面。
10.根据权利要求7所述的均匀分配推进剂的燃气发生器，其特征在于，所述整流栅(10)的整流面呈球面构型，沿球径方向均匀分布若干圈球面径向均流孔(101)，位于同一圈上的球面径向均流孔(101)的半径相同，在球面径向均流孔(101)的上下游均设置倒圆角结构(102)；以整流栅(10)的中心点为圆心，位于奇数圈上的各圈球面径向均流孔(101)的半径大小相同，位于偶数圈上的各圈球面径向均流孔(101)的半径大小相同，相邻两圈上的球面径向均流孔(101)的半径大小不同。
...【技术特征摘要】
1.一种均匀分配推进剂的平面喷注器，其特征在于，包括入口法兰(1)、顶盖(2)、均流环(3)、外喷嘴(4)、内喷嘴(5)、一底(6)和二底(7)；
2.根据权利要求1所述的均匀分配推进剂的平面喷注器，其特征在于，均流环(3)的侧壁上开设周向均流孔，优选该均流孔为圆角均流孔。
3.根据权利要求1所述的均匀分配推进剂的平面喷注器，其特征在于，所述入口法兰(1)为圆弧轴线均匀过渡结构，与顶盖(2)的圆弧过渡段连接，形成第一圆角过渡结构，第一圆角过渡结构为弯管状。
4.根据权利要求3所述的均匀分配推进剂的平面喷注器，其特征在于，所述第一圆角过渡结构与顶盖(2)的连接处为入口过渡段(21)，入口过渡段采用圆角过渡变径结构，第一圆角过渡结构的横截面从入口法兰端开始由圆形过渡变化为椭圆形。
5.根据权利要求1所述的均匀分配推进剂的平面喷注器，其特征在于，顶盖(2)为弧顶结构，均流环(3)通过圆弧过渡段与顶盖(2)连接，在二底板件一侧形成扩大的弧顶结构，该扩大的弧顶结构对应的圆心角≤60°。
6.根据权利要求1所述的均匀分配推进剂的平面喷注器，其特征在于，所述自入口法兰(1)进入二底板件一侧头腔内的推进剂组分i的流量不大于所述自均流环(...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩长霖，孔维鹏，田原，王晓丽，刘倩，潘亮，刘红珍，张晋博，张亚，郭洪坤，杨婷，宫绍天，杨进慧，吴有亮，李泳江，王希杰，
申请(专利权)人：北京航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：
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