【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液体火箭发动机，特别涉及一种高性能燃烧装置耐高温先进喷注器。
技术介绍
1、液体火箭发动机的优点是比冲高、推力范围大、能反复起动、方便控制推力大小、工作时间较长等，在航天器和运载火箭等方面都有广泛应用。燃气发生器作为液体火箭发动机的重要组成部分，广泛用在燃气发生器循环和分级燃烧循环液体火箭发动机中，主要功能为将进入燃气发生器的推进剂按照设计的混合比均匀掺混、可靠燃烧，将推进剂的化学能转化为热能，推进剂燃烧产生的高温燃气驱动涡轮泵转子转动，使推进剂源源不断进入燃气发生器和推力室，实现推进剂化学能到机械能的转换，确保液体火箭发动机可靠稳定工作。
2、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。通过合理设计喷注器的结构，确保推进剂能够均匀进入每个喷嘴非常重要。
3、燃气发生器在研制阶段易出现推进剂流动掺混不均匀、燃烧不稳定、产品结构烧蚀等风险。针对流动掺混不均匀的风险，一般采取均流环或多个入口法兰的解决方案，提高流动均匀性，确保掺混均匀。通常均流环结构焊接在二底上，焊缝强度对产品结构可靠性有决定性影响；多入口法兰结构则会引入更多的管路，易导致发动机产品质量过大。针对燃烧不稳定的风险，一般采用设置声腔或隔板的解决方案，能够降低燃烧不稳定风险出现的概率，但仍无法完全解决工作过程中出现燃烧不稳定的风险隐患。针对产品结构烧蚀的风险，一般通过在设计阶段选用合理的混合比以控制燃气温度，选用导热率高的材
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，提出一种新型喷注器结构，用于促进推进剂掺混均匀，提高燃烧效率，降低烧蚀风险，增强工作适应性和燃烧稳定性。
2、本专利技术提供的技术方案如下：
3、第一方面，一种高性能燃烧装置耐高温先进喷注器，包括加厚一底、均流二底、外喷嘴和内喷嘴，所述内喷嘴和外喷嘴焊接形成喷嘴单元；
4、所述均流二底包括燃气喷管和二底结构，所述二底结构内部为中空环状腔体，二底结构一侧以燃气喷管为中心开设至少一圈喷嘴单元安装孔，内喷嘴与喷嘴单元安装孔固连，推进剂组分i流入喷嘴单元安装孔，自内喷嘴流体入口进入内喷嘴；
5、所述均流二底的侧壁上排列若干圈均流孔，使均流二底与燃气发生器的集合器连通，集合器中的推进剂组分ii自均流孔流入均流二底的容腔内，自外喷嘴流体入口进入外喷嘴，推进剂组分i和推进剂组分ii在喷嘴单元的缩进燃烧区进行一次掺混燃烧；靠近集合器来流位置处均流孔的直径小于远离集合器来流位置处均流孔的直径；
6、所述加厚一底为套筒结构，轴向开设容纳燃气喷管和喷嘴单元的燃气喷管安装孔和喷嘴单元安装孔，加厚一底一端固定在均流二底内，另一端伸出均流二底，将每个喷嘴单元分隔成独立的燃烧区域。
7、第二方面，一种高性能高性能燃烧燃气发生器，所述燃气发生器带有第一方面所述的耐高温先进喷注器。
8、根据本专利技术提供的一种高性能燃烧装置耐高温先进喷注器，具有以下有益效果：
9、(1)本专利技术提供的一种高性能燃烧装置耐高温先进喷注器，采用增材制造工艺一体化生产，均流结构设置更为合理，减少了焊缝数量和零件数量；每个喷注单元主燃烧区可被推进剂冷却保护，所有喷注单元分区燃烧，提高了燃气发生器工作安全性和工况适应性；
10、(2)本专利技术提供的一种高性能燃烧装置耐高温先进喷注器，均流二底的侧壁上排列若干圈均流孔，在靠近集合器来流位置处采用半径较小的均流孔，在远离集合器来流位置处采用半径较大的均流孔，提高推进剂在腔体内的流动均匀性；
11、(3)本专利技术提供的一种高性能燃烧装置耐高温先进喷注器，整流栅结构整体呈球面构型，沿球径方向/轴向均匀分布多圈球面径向均流孔/轴向均流孔，球面径向均流孔/轴向均流孔每圈的所有均流孔半径相同，球面径向均流孔各圈之间均流孔内径交错排布/轴向均流孔各圈之间均流孔高度交错排布，有助于错频，避免燃烧不稳定现象的出现，并且在均流孔的上下游均设计了倒圆角结构，利于燃气均匀掺混、高速通过，同时降低整流栅的流阻特性。
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1.一种高性能燃烧装置耐高温先进喷注器，其特征在于，包括加厚一底(1)、均流二底(2)、外喷嘴和内喷嘴，所述内喷嘴和外喷嘴焊接形成喷嘴单元(3)；
2.根据权利要求1所述的高性能燃烧装置耐高温先进喷注器，其特征在于，所述喷嘴单元的缩进燃烧区的长度为外喷嘴内径的1～5倍。
3.根据权利要求1所述的高性能燃烧装置耐高温先进喷注器，其特征在于，所述加厚一底(1)末端伸出均流二底(2)，加厚一底(1)末端与外喷嘴末端的距离为加厚一底(1)总长度的1/4～7/8。
4.根据权利要求1所述的高性能燃烧装置耐高温先进喷注器，其特征在于，所述外喷嘴与加厚一底(1)的喷嘴单元安装孔之间为环缝结构，且外喷嘴末端与加厚一底(1)的喷嘴单元安装孔之间部分连接，形成外喷嘴的二次喷注孔。
5.一种高性能燃烧燃气发生器，其特征在于，所述燃气发生器带有权利要求1至4之一所述的耐高温先进喷注器。
6.根据权利要求5所述的高性能燃烧燃气发生器，其特征在于，所述燃气发生器包括：喷注器、集合器(4)、入口顶盖(5)、燃气发生器身部(6)和整流栅(7)；
...【技术特征摘要】
1.一种高性能燃烧装置耐高温先进喷注器，其特征在于，包括加厚一底(1)、均流二底(2)、外喷嘴和内喷嘴，所述内喷嘴和外喷嘴焊接形成喷嘴单元(3)；
2.根据权利要求1所述的高性能燃烧装置耐高温先进喷注器，其特征在于，所述喷嘴单元的缩进燃烧区的长度为外喷嘴内径的1～5倍。
3.根据权利要求1所述的高性能燃烧装置耐高温先进喷注器，其特征在于，所述加厚一底(1)末端伸出均流二底(2)，加厚一底(1)末端与外喷嘴末端的距离为加厚一底(1)总长度的1/4～7/8。
4.根据权利要求1所述的高性能燃烧装置耐高温先进喷注器，其特征在于，所述外喷嘴与加厚一底(1)的喷嘴单元安装孔之间为环缝结构，且外喷嘴末端与加厚一底(1)的喷嘴单元安装孔之间部分连接，形成外喷嘴的二次喷注孔。
5.一种高性能燃烧燃气发生器，其特征在于，所述燃气发生器带有权利要求1至4之一所述的耐高温先进喷注器。
6.根据权利要求5所述的高性能燃烧燃气发生器，其特征在于，所述燃气发生器包括：喷注器、集合器(4)、入口顶盖(5)、燃气发生器身部(6)和整流栅(7)；
7.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩长霖，潘亮，孔维鹏，田原，王晓丽，刘倩，刘红珍，张晋博，张亚，郭洪坤，杨婷，宫绍天，杨进慧，王希杰，吴有亮，李泳江，郑大勇，金志磊，
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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