航天发动机燃烧-换热一体化氦加热器用热流体导流装置制造方法及图纸

技术编号:41526374 阅读:15 留言:0更新日期:2024-06-03 23:00
本发明专利技术属于预冷器吸气式组合发动机技术领域,公开了一种航天发动机燃烧‑换热一体化氦加热器用热流体导流装置,包括位于由氦加热器的热交换管束形成的热流体通道内的支撑筒;沿着热流体来流方向,套接在支撑筒的外柱面上的多个环形支撑格栅的外环面高度逐渐呈阶梯下降,且每个环形导流板的凹弧形导流面能够将经过前一个环形支撑格栅的部分热流体垂直导流至热交换管束。本发明专利技术的目的在于解决热流体穿过换热区时流量分布不均匀,从而使部分换热区不能有效利用热流体热量,导致氦加热器换热性能下降的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于预冷器吸气式组合发动机,具体涉及一种航天发动机燃烧-换热一体化氦加热器用热流体导流装置


技术介绍

1、在太空竞争日益激烈的背景下,预冷吸气式组合发动机以其比冲高、包线广、有效载荷大的优点受到航天关注。为降低高速飞行时的进气温度提升发动机性能,预冷吸气式组合发动机采用预冷闭式氦循环冷却来流空气,并通过氦加热器补充氦气能量,达到对来流高温空气能量的再利用。氦加热器在预冷闭式氦循环中起着“启动器”和“补能器”的作用,对整个预冷吸气式组合发动机而言极为重要。

2、国内外预冷吸气式组合发动机氦加热器还并未有成熟方案,氦加热器的开发是影响预冷吸气式组合发动机研制进程的关键环节。目前氦加热器最有前景的方案为燃烧-换热一体化方案,而这种方案中燃料直接在氦加热器内部燃烧,随后高温燃气立即进入换热区加热氦气,未经整流的高温燃气直接进入换热区,会导致高温燃气穿过换热区时流量分布不均匀,从而使部分换热区不能有效利用高温燃气热量,导致氦加热器换热性能下降(经评估,换热性能可下降20%左右)。


技术实现思路</b>

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种航天发动机燃烧-换热一体化氦加热器用热流体导流装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种航天发动机燃烧-换热一体化氦加热器用热流体导流装置,其特征在于,所述支撑筒(1)的轴线与所述热流体通道的轴线平行,所述环形导流板(21)的凹弧形导流面为四分之一圆弧面,所述四分之一圆弧面一端的切线与所述支撑筒(1)的轴线平行,所述四分之一圆弧面另一端的切线与所述支撑筒(1)的轴线垂直。

3.根据权利要求1所述的一种航天发动机燃烧-换热一体化氦加热器用热流体导流装置,其特征在于,第i+1个环形支撑格栅(20)上连接的环形导流板(21)的凹弧形导流面半径小于第i...

【技术特征摘要】

1.一种航天发动机燃烧-换热一体化氦加热器用热流体导流装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种航天发动机燃烧-换热一体化氦加热器用热流体导流装置,其特征在于,所述支撑筒(1)的轴线与所述热流体通道的轴线平行,所述环形导流板(21)的凹弧形导流面为四分之一圆弧面,所述四分之一圆弧面一端的切线与所述支撑筒(1)的轴线平行,所述四分之一圆弧面另一端的切线与所述支撑筒(1)的轴线垂直。

3.根据权利要求1所述的一种航天发动机燃烧-换热一体化氦加热器用热流体导流装置,其特征在于,第i+1个环形支撑格栅(20)上连接的环形导流板(21)的凹弧形导流面半径小于第i个环形支撑格栅(20)上连接的环形导流板(21)的凹弧形导流面半径。

4.根据权利要求1所述的一种航天发动机燃烧-换热一体化氦加热器用热流体导流装置,其特征在于,第1个环形支撑格栅(20)设于靠近所述支撑筒(1)的第一端位置处,第n个环形支撑格栅(20)设于靠近所述支撑筒(1)的第二端位置处,所述支撑筒(1)的第一端为朝向热流体来流方向的一端,所述支撑筒(1)的第二端为背离热流体来流方向的一端。

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【专利技术属性】
技术研发人员:毛红威李哲李雄辉郭帆肖策常福城马壮马元刘金鑫陈雪峰
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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