一种超临界环境下双燃料液滴碰撞特性试验装置及方法制造方法及图纸

技术编号:46621897 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-14 21:16
本发明专利技术涉及一种超临界环境下双燃料液滴碰撞特性试验装置及方法,包括基座、外定容弹和内定容弹,内定容弹内设有加热组件,内定容弹上设有内观察窗且其内具有内腔,外定容弹上设有外观察窗,外定容弹和内定容弹之间形成外腔,外定容弹两侧分别设有水平移动组件,水平移动组件上设有活塞杆,活塞杆上设有挂滴石英丝,外定容弹两侧分别设有与外腔连通的导向管,导向管内设有与活塞杆配合的密封圈,导向管上还设有挂滴窗口,内定容弹上相对导向管设有液滴通道孔,内定容弹上设有封堵组件,还包括连接管和冷却组件,连接管一端与内腔连通,另一端依次贯穿外定容弹、冷却组件与外腔连通。本申请能够模拟超临界环境下双燃料液滴的碰撞过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空航天发动机燃料液滴碰撞,尤其是涉及一种超临界环境下双燃料液滴碰撞特性试验装置及方法


技术介绍

1、液体火箭发动机、燃气轮机、脉冲爆震发动机、液体燃料冲压发动机等动力设备的燃烧室环境均达到了喷射燃料的热力学临界条件。此类高压燃烧动力设备的液体燃料以亚临界初始温度喷射进入燃烧室环境,雾化形成的燃料液滴在高于其热力学临界点的环境下会经历双液滴碰撞过程,由于超临界环境下流体物性相比亚临界条件会发生急剧变化,因此开展超临界环境下双燃料液滴碰撞特性研究在掌握高压燃烧动力设备实际燃烧室中双液滴碰撞动力学和液滴碰撞模型的建立方面至关重要。由于极为苛刻的试验条件和试验设备的复杂性,严重制约了超临界条件这类极端高温高压环境中相关研究的实施,相关科研人员主要采用计算仿真来开展相关研究,但缺乏大量试验数据验证计算模型,目前超临界环境中双液滴碰撞特性的试验数据仍是空白,而各类喷雾计算程序中所使用的液滴碰撞模型仍是基于常温常压下的试验数据所建立。

2、为实现试验环境达到燃料的临界条件,需提高试验环境的压力和温度,且能够使液滴迅速从室温环境移动至此高温环本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超临界环境下双燃料液滴碰撞特性试验装置,包括基座、设置在基座上的外定容弹(1)和设置在外定容弹(1)内的内定容弹(2),内定容弹(2)内具有用于对其内部加热的加热组件,内定容弹(2)上设有内观察窗(204)且其内具有内腔,外定容弹(1)上相对内观察窗(204)设有外观察窗(104),外定容弹(1)和内定容弹(2)之间形成外腔,其特征在于,外定容弹(1)两侧分别对称设有水平移动组件,水平移动组件上设有活塞杆(6),活塞杆(6)端部设有挂滴石英丝(12),外定容弹(1)两侧分别设有与外腔连通且与活塞杆(6)配合的导向管,导向管内设有与活塞杆(6)配合的密封圈,导向管上还设有用于挂滴的...

【技术特征摘要】

1.一种超临界环境下双燃料液滴碰撞特性试验装置,包括基座、设置在基座上的外定容弹(1)和设置在外定容弹(1)内的内定容弹(2),内定容弹(2)内具有用于对其内部加热的加热组件,内定容弹(2)上设有内观察窗(204)且其内具有内腔,外定容弹(1)上相对内观察窗(204)设有外观察窗(104),外定容弹(1)和内定容弹(2)之间形成外腔,其特征在于,外定容弹(1)两侧分别对称设有水平移动组件,水平移动组件上设有活塞杆(6),活塞杆(6)端部设有挂滴石英丝(12),外定容弹(1)两侧分别设有与外腔连通且与活塞杆(6)配合的导向管,导向管内设有与活塞杆(6)配合的密封圈,导向管上还设有用于挂滴的挂滴窗口(4),内定容弹(2)上相对导向管设有用于挂滴石英丝(12)通过的液滴通道孔,水平移动组件用于带动活塞杆(6)水平移动,以实现挂滴石英丝(12)能够伸入内定容弹(2);

2.根据权利要求1所述的一种超临界环境下双燃料液滴碰撞特性试验装置,其特征在于,所述外定容弹(1)上设有与外腔连通的输气管,输气管上设有开关阀;外观察窗(104)为两个且相对设置,内观察窗(204)为两个且相对设置。

3.根据权利要求2所述的一种超临界环境下双燃料液滴碰撞特性试验装置,其特征在于,所述导向管包括通过法兰依次连接的转接管(10)和挂滴管,密封圈设置在转接管(10)内,挂滴窗口(4)设置在挂滴管上,转接管(10)通过球阀(9)与外定容弹(1)连接,挂滴管自由端设有与活塞杆(6)滑动配合的直线轴承(5)。

4.根据权利要求2所述的一种超临界环境下双燃料液滴碰撞特性试验装置,其特征在于,所述挂滴石英丝(12)具有置于导向管内且位于挂滴窗口(4)处的挂滴状态和位于内定容弹(2)内腔内的伸入状态,水平移动组件用于带动挂滴石英丝(12)在挂滴状态和伸入状态之间切换;水平移动组件包括支撑座和设置在支撑座上端的水平移动...

【专利技术属性】
技术研发人员:李智博商伟伟马志豪范晨阳李海召
申请(专利权)人:河南科技大学
类型:发明
国别省市:

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