一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

一种液体火箭发动机的燃气发生器及其头部的制作方法

2022-11-30 14:46:27 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及液体火箭发动机技术领域,尤其涉及一种液体火箭发动机的燃气发生器及其头部。


背景技术:

2.随着国内外航天事业的蓬勃发展,新型液体火箭发动机的研发成为了各国关注的焦点,而燃气发生器作为液体火箭发动机的一个较为重要的燃烧组件、依然存在很多不足。例如,传统的燃气发生器多采用直流喷注方式存在雾化混合均匀性差、燃烧效率低、燃烧不均匀的问题,推进剂不经均流直接进入喷嘴的设置,也会影响到整体的雾化混合的均匀性而不利于燃烧效率的提高,且在推进剂供应系统作用下的具有瞬间大动量的推进剂不经缓冲直接流经均流结构、或是直接进入喷嘴的设置,也不利于延长燃烧器构件的使用寿命,诸如前述的不良影响,极端的情况下还可能会在开关机时引起爆炸。
3.申请号为cn202010286341.5的发明专利,公开了一种燃气发生器,由喷注器、偏心扰流环、球锥形燃烧室和三通弯管组成,其中喷注器呈圆饼形,整体采用3d打印机打印完成,偏心扰流环的上半部为圆柱环,圆柱环顶面与喷注器下凸台底面边缘通过焊接固连,圆柱环侧面底边与球锥形燃烧室的侧孔孔壁通过焊接固连,偏心扰流环的下半部为开口偏心的圆锥环;球锥形燃烧室包括球体腔和圆锥体腔,其中球体腔侧面开有侧孔,圆锥体腔的顶部开有出口,出口与三通弯管的中间进口通过焊接固连,三通弯管整体呈侧t字形,三通弯管的左侧为左端口,采用法兰结构连接形式,右侧为右端口,中部为中间进口,采用凸台定位形式。该申请将具有三击式喷注孔、偏心扰流环和球锥形燃烧室的燃气发生器应用于液体火箭发动机领域,将定位粗略的焊接式喷嘴改变为3d打印的喷注孔形式,工艺简单制做精准,能将燃料剂和氧化剂实现高效雾化、掺混和燃烧,提高了燃烧效率;具有偏心结构的扰流环大程度的提高了燃气的扰动效果,并将燃气导入异形的球锥形燃烧室,经过了多个回流涡和多次压缩、膨胀,强化了燃气掺混,进一步提升了燃烧效率,保证了出口燃气温度的均匀性。
4.申请号为cn 201910594729.9的发明专利,公开了一种气氧燃气发生器,包括发生器、除水装置、第一开关阀、高富氧燃气贮箱、第二开关阀、两组多级单向阀组和减压阀;所述发生器上设有气氧煤油火炬点火器;所述发生器的液氧入口接上升级液氧贮箱出口,发生器的煤油入口接煤油贮箱出口;所述发生器的出口接所述除水装置的入口;所述除水装置的出口接所述第一开关阀的入口;第一开关阀的出口接其中一组所述多级单向阀组的入口;该多级单向阀组的出口接所述高富氧燃气贮箱的入口,高富氧燃气贮箱的第一出口接下降级发动机气氧贮箱;高富氧燃气贮箱的第二出口接所述第二开关阀的入口;第二开关阀的出口接另一组所述多级单向阀组的入口,该组多级单向阀组的出口接所述减压阀的入口;减压阀的出口接气氧煤油火炬点火器的气氧入口g0和姿控发动机的气氧入口g1;所述气氧煤油火炬点火器的煤油入口r0和姿控发动机的煤油入口r1均接煤油贮箱。
5.可见,上述专利中所涉燃气发生器中,虽申请号cn202010286341.5专利提供了一
种高雾化、高燃烧率的技术方案,但该方案未从喷嘴、均流结构设置的角度出发来解决雾化程度、燃烧率等问题,且以上两个专利技术方案均未就均流以及推进剂的动量缓冲问题做讨论。
6.因此,需要提供一种推进剂能够得到很好均流、缓冲的、新的雾化混合均匀性好、燃烧均匀且效率高的燃气发生器相关的设计技术方案。


技术实现要素:

7.本技术实施例提供一种液体火箭发动机的燃气发生器及其头部的相关技术方案,所述头部均流腔、均流结构均流孔以及双离心喷嘴的设置可解决现有技术中缺少一种推进剂能够得到很好均流缓冲的、新的雾化混合均匀性好、燃烧均匀且效率高的燃气发生器设计技术方案的问题。
8.在本技术提供的一种液体火箭发动机的燃气发生器头部,包括:基体,包括第一基板、设置于第一基板下方的第二基板、设置于第二基板和第三基板下方的第三基板、还包括第一周向围板、第二周向围板、第三周向围板,所述三个基板平行设置并与所述三个周向围板围成一个包括两室一通道的基体结构,所述通道由第三周向围板围成并位于基体的中心处,所述两室中的第一室由第一基板、第二基板、第一周向围板、第三周向围板围成,所述两室内中的第二室由第二基板、第三基板、第二周向围板、第三周向围板围成,其中,所述第一周向围板上设置有第一均流孔,所述第二周向围板上设置有第二均流孔,所述通道的一端与燃烧室连通、另一端设置有点火器;均流环,包括设置于基体外围的第一均流环、第二均流环,所述第一均流环与第一基板、第二基板、第一周向围板围成用于对第一推进剂进行均流、缓冲的第一均流腔,所述第二均流环与第二基板、第三基板、第二周向围板围成用于对第二推进剂进行均流、缓冲的第二均流腔;多个双离心喷嘴,所述多个双离心喷嘴贯穿第二基板、第三基板均布设置,每个双离心喷嘴包括第一离心喷嘴、第二离心喷嘴,所述第一离心喷嘴设置有用于接入第一推进剂的第一喷嘴入口,所述第二离心喷嘴设置有用于接入第二推进剂的第二喷嘴入口。
9.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述多个双离心喷嘴为多个焊接在第二基板上的双离心喷嘴。
10.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述第三基板与燃烧室连接。
11.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述第三基板上设置有用于对燃烧室壁面进行降温的液膜冷却孔。
12.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述第一喷嘴入口、第二喷嘴入口均为切向圆孔。
13.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述第一喷嘴入口、第二喷嘴入口为切向设置使得第一推进剂在第一离心喷嘴、第二推进剂在第二离心喷嘴中的旋转方向不同的切向圆孔。
14.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述第一喷嘴入口、第二喷嘴入口为切向设置使得第一推进剂在第一离心喷嘴、第二推进剂在第二离心喷嘴中的旋转方向相反的切向圆孔,第一推进剂、第二推进剂分别经第一离心喷嘴、第二离心喷嘴旋转加速后
在出口处破碎雾化并混合均匀。
15.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述第一推进剂为氧化剂,所述第二推进剂为燃料剂。
16.进一步的,在本技术提供的一种优选实施方式中,所述第一离心喷嘴,包括头部、设置于所述头部上的第一柱状部,所述第一柱状部内部设置有第一喷嘴旋流室,所述头部上环第一柱状部设置有凹槽;所述第二离心喷嘴,包括上端开口的中空第二柱状部、设置于所述开口外围及第二柱状部上的插接部,自开口处所述第二柱状部中空处设置有与所述开口连通的第二喷嘴旋流室;其中,所述第一柱状部经所述开口插入到第二柱状部中空处;所述插接部插入到所述凹槽限制第一离心喷嘴、第二离心喷嘴的径向活动以使二者保持在预设的同轴度。
17.本技术提供的一种液体火箭发动机的燃气发生器,包括权利要求上述任一所述的一种液体火箭发动机的燃气发生器头部。
18.本技术提供的实施例至少具有以下有益效果:本技术中设有均流孔的两个均流腔与所述多个双离心喷嘴的协同作用可实现第一推进剂、第二推进剂的良好的雾化混合均匀性、燃烧均匀性和高效率燃烧;且均流腔的设置可对推进剂起到缓冲的作用、可防止推进剂直接通过均流孔、或是直接作用于喷嘴等构件,进而可减少推进剂冲击力对头部构件的损伤延长燃烧器及其构件的使用寿命。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1为本技术实施例提供的一种液体火箭发动机的燃气发生器头部的结构示意图;图2为图1中燃气发生器头部的仰视图;图3为图1中燃气发生器头部某一角度下的俯视图;图4为图3中燃气发生器头部沿着i-i剖切后的结构示意图;图5为图1中燃气发生器头部沿着ii-ii剖切后的结构示意图;图6为图1中燃气发生器头部沿着iii-iii剖切后的结构示图;图7为本技术实施例提供的一种双离心喷嘴的立体结构示意图;图8为本技术实施例提供的一种第一离心喷嘴的立体结构示意图;图9为本技术实施例提供的一种第二离心喷嘴的立体结构示意图;图10为本技术实施例提供的一种双离心喷嘴的示意性主视图;图11为本技术实施例提供的一种双离心喷嘴的示意性剖视图;图12为本技术实施例提供的一种第一离心喷嘴的示意性剖视图;图13为本技术实施例提供的一种第二离心喷嘴的示意性剖视图。
[0020]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一构件
10
ꢀꢀꢀꢀ
第一基板100
ꢀꢀꢀ
点火器安装面12
ꢀꢀꢀꢀ
第一周向围板120
ꢀꢀꢀ
第一均流孔1-3
ꢀꢀꢀ
第一室3
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二构件30
ꢀꢀꢀꢀ
第二基板32
ꢀꢀꢀꢀ
第三周向围板320
ꢀꢀꢀ
通道3-5
ꢀꢀꢀ
第二室5
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第三构件50
ꢀꢀꢀꢀ
第三基板500
ꢀꢀꢀ
液膜冷却孔52
ꢀꢀꢀꢀ
第二周向围板520
ꢀꢀꢀ
第二均流孔7
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一均流环70
ꢀꢀꢀꢀ
第一均流腔72
ꢀꢀꢀꢀ
第一入口9
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二均流环90
ꢀꢀꢀꢀ
第二均流腔92
ꢀꢀꢀꢀ
第二入口2
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一离心喷嘴20
ꢀꢀꢀꢀ
头部200
ꢀꢀꢀ
凹槽202
ꢀꢀꢀ
第一喷嘴入口22
ꢀꢀꢀꢀ
第一柱状部220
ꢀꢀꢀ
第一喷嘴旋流室222
ꢀꢀꢀ
第一喷嘴出口4
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二离心喷嘴40
ꢀꢀꢀꢀ
第二柱状部400
ꢀꢀꢀ
开口402
ꢀꢀꢀ
第二喷嘴旋流室404
ꢀꢀꢀ
第二喷嘴入口406
ꢀꢀꢀ
第二喷嘴出口42
ꢀꢀꢀꢀ
插接部6
ꢀꢀꢀꢀꢀ
安装结构 。
具体实施方式
[0021]
为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术具体实施例及
相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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,都属于本技术保护的范围。
[0022]
在本技术的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制,另有说明的除外。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0023]
在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的设定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0024]
在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的设定和限定,术语“第一”、“第二”等相似术语仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是为了限定本本技术,另有说明的除外。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解所述术语本技术中的具体含义。
[0025]
在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的设定和限定,术语“一端”、“另一端”等术语仅是为了便于描述本本技术和简化描述,为了区别同一对象的不同端所做的描述,而不是为了限定本技术。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解所述术语在本技术中的具体含义。
[0026]
如图所示,图1为本技术实施例提供的一种液体火箭发动机的燃气发生器头部的结构示意图,图2可以为图1中燃气发生器头部的仰视图,图3可以为图1中燃气发生器头部某一角度下的俯视图,图4可以为图3中燃气发生器头部沿着i-i剖切后的结构示意图,图5可以为图1中燃气发生器头部沿着ii-ii剖切后的结构示意图,图6可以为图1中燃气发生器头部沿着iii-iii剖切后的结构示意图,可见,在本技术中,所述液体火箭发动机的燃气发生器头部可以是包括基体、均流环、多个双离心喷嘴。
[0027]
基体可以是包括第一基板10、设置于第一基板下方的第二基板30、设置于第二基板和第三基板下方的第三基板50、还包括第一周向围板12、第二周向围板52、第三周向围板32,所述三个基板平行设置并与所述三个周向围板围成一个包括两室一通道的基体结构,所述通道320可以是由第三周向围板32围成并位于基体的中心处,所述两室中的第一室可以是由第一基板、第二基板、第一周向围板、第三周向围板围成,所述两室内中的第二室可以是由第二基板、第三基板、第二周向围板、第三周向围板围成,其中,所述第一周向围板12上设置有第一均流孔120,所述第二周向围板52上设置有第二均流孔520,所述通道的一端与燃烧室连通、另一端设置有点火器。
[0028]
如图4所示,在一个实施例中,基体可以是包括第一构件1、第二构件2、第三构件3,其中,第一构件由第一基板10、第一周向围板12一体成型而成,第二构件2由第二基板30、第三周向围板32一体成型而成,第三构件3由第三基板50、第二周向围板52一体成型而成,所述三个基板平行设置并与三个所述周向围板围成一个包括两室一通道的基体结构,两室中,位于上方的第一室1-3可作为氧化剂室,位于下方的第二室3-5可作为燃料剂室;所述通
道320可以是由第三周向围板32围成并位于基体的中心处,其中,所述第一周向围板12上设置有第一均流孔120,所述第二周向围板52上设置有第二均流孔520,所述通道320的一端与燃烧室连通、另一端设置有点火器,点火器火焰通过通道320传递至燃烧室,具体的,所述点火器可以是通过设置在第一基板10上的点火器安装面100实现所述点火器的安装。
[0029]
可以理解的是,所述三个基板、三个周向围板一体成型的组合方案并不唯一,凡可以形成包括两室一通道的基体结构的组合方案均可。
[0030]
均流环可以是包括设置于基体外围的第一均流环7、第二均流环9,所述第一均流环7与第一基板10、第二基板30、第一周向围板12围成用于对第一推进剂进行均流、缓冲的第一均流腔70,所述第二均流环9与第二基板30、第三基板50、第二周向围板52围成用于对第二推进剂进行均流、缓冲的第二均流腔90。
[0031]
第一均流腔可用于将从第一入口进来的推进剂进行均流,使推进剂进入每个第一离心喷嘴的流量和压力尽量一致;第二均流腔可用于将从第二入口进来的推进剂进行均流,使推进剂进入每个第二离心喷嘴的流量和压力尽量一致,以为推进剂的雾化混合高效燃烧奠定基础,且两个均流腔还可对相应入口接入的大动量推进剂起到一个缓冲的作用,如此设置,有利于延长头部构件的使用寿命。
[0032]
所述多个双离心喷嘴可以是贯穿第二基板30、第三基板50均布设置,每个双离心喷嘴包括第一离心喷嘴2、第二离心喷嘴4,所述第一离心喷嘴2设置有用于接入第一推进剂的第一喷嘴入口,所述第二离心喷嘴4设置有用于接入第二推进剂的第二喷嘴入口。
[0033]
参阅图4,在一个实施例中,两室中位于上方的为氧化剂室并与第一喷嘴入口连通,位于下方的为燃料剂室并与第二喷嘴入口连通。
[0034]
在本技术中,所提供的燃气发生器头部,通过所述设置有均流孔的均流腔的设置可对推进剂起到缓冲、均流的作用,在利于头部使用寿命延长的同时还可为喷嘴的高质量雾化燃烧等作业奠定良好的基础,而后经过预处理的推进剂通过双离心喷嘴的作用可很好的解决现有技术中雾化混合均匀性差,燃烧效率低,燃烧不均匀的问题。
[0035]
在一个实施例中,所述多个双离心喷嘴为多个焊接在第二基板上的双离心喷嘴,具体的如图4所示,可以是第一离心喷嘴2与第二离心喷嘴4组装完毕后焊接在第二基板上;在另一个实施例中,双离心喷嘴的设置数量为3个。
[0036]
在一个实施例中,所述第三基板50与燃烧室连接;进一步的,在一个实施例中,所述第三基板50上设置有用于对燃烧室壁面进行降温的液膜冷却孔500。
[0037]
在一个实施例中,所述第一喷嘴入口、第二喷嘴入口均为切向圆孔;进一步的,在一个实施例中,所述第一喷嘴入口、第二喷嘴入口为切向设置使得第一推进剂在第一离心喷嘴、第二推进剂在第二离心喷嘴中的旋转方向不同的切向圆孔,如此可使得两喷嘴喷出的推进剂方向不一致更易发生碰撞而有利于高质量雾化、燃烧;更进一步的,在另外一个实施例中,所述第一喷嘴入口、第二喷嘴入口为切向设置使得第一推进剂在第一离心喷嘴、第二推进剂在第二离心喷嘴中的旋转方向相反的切向圆孔,第一推进剂、第二推进剂分别经第一离心喷嘴、第二离心喷嘴旋转加速后在出口处破碎雾化并混合均匀,具体的,所述第一推进剂可以为氧化剂,所述第二推进剂可以为燃料剂,所述氧化剂可以为但不局限于液氧,所述燃料剂可以为但不局限于液态甲烷、液态煤油中的任一一种。
[0038]
在一个实施例中,本技术任一所述的一种液体火箭发动机的燃气发生器头部,所
述第一离心喷嘴,包括头部、设置于所述头部上的第一柱状部,所述第一柱状部内部设置有第一喷嘴旋流室,所述头部上环第一柱状部设置有凹槽;所述第二离心喷嘴,包括上端开口的中空第二柱状部、设置于所述开口外围及第二柱状部上的插接部,自开口处所述第二柱状部中空处设置有与所述开口连通的第二喷嘴旋流室;其中,所述第一柱状部经所述开口插入到第二柱状部中空处;所述插接部插入到所述凹槽限制第一离心喷嘴、第二离心喷嘴的径向活动以使二者保持在预设的同轴度。
[0039]
如图所示,图7为本技术实施例提供的一种双离心喷嘴的立体结构示意图,图8为本技术实施例提供的一种第一离心喷嘴的立体结构示意图,图9为本技术实施例提供的一种第二离心喷嘴的立体结构示意图,图10为本技术实施例提供的一种双离心喷嘴的的示意性主视图,图11为本技术实施例提供的一种双离心喷嘴的示意性剖视图,图12为本技术实施例提供的一种第一离心喷嘴的示意性剖视图,图13为本技术实施例提供的一种第二离心喷嘴的示意性剖视图,具体的,图8、图9可以为图7中双离心喷嘴中的相应的分体喷嘴构件,图10可以为图7中双离心喷嘴的示意性主视图,图11可以为图7中喷嘴组件设置安装结构后沿着中轴线剖切后的结构示意性剖视图,图12可以为图8中的第一离心喷嘴沿着a-a剖切后的示意性剖视图,图13可以为图9中的第二离心喷嘴沿着b-b剖切后的示意性剖视图。
[0040]
参阅图7-13,本技术提供一种双离心喷嘴,可以为同轴式双离心喷嘴,所述同轴式双离心喷嘴可以是包括第一离心喷嘴2、第二离心喷嘴4。
[0041]
第一离心喷嘴2可以是包括头部20、设置于所述头部20上的第一柱状部22,所述第一柱状部22内部设置有第一喷嘴旋流室220,所述头部20上环第一柱状部22设置有凹槽200,其中,凹槽200垂直于第一柱状部轴向的截面可以为环形。
[0042]
第二离心喷嘴4可以是包括上端开口的中空第二柱状部40、设置于所述开口400外围及第二柱状部40上的插接部42,自开口400处所述第二柱状部40中空处设置有与所述开口400连通的第二喷嘴旋流室402。
[0043]
其中,所述第一柱状部22经所述开口400插入到第二柱状部40中空处;所述插接部42插入到所述凹槽200限制第一离心喷嘴2、第二离心喷嘴4的径向活动以使二者保持在预设的同轴度,所述预设的同轴度指的是设计的想要达到的同轴度标准状态,如此,保证了第一离心喷嘴和第二离心喷嘴始终保持着较高的同轴度,为喷嘴组件的良好作业奠定了基础。可以理解的是,插接部42的形态的设置只要能够与凹槽200实现插接配合可保证第一离心喷嘴、第二离心喷嘴的同轴度的方案均可。
[0044]
优选的,所述开口400的形态设置与第一柱状部22的形态相适应并与第一柱状部紧密配合,如此设置,可进一步限制第一离心喷嘴和第二离心喷嘴的径向活动,还能增加离心喷嘴组件同轴度保持结构的整体的机械强度,此外,还可使第二喷嘴旋流室402的上方无多余的空间,进而可避免对第二喷嘴旋流室402的作业造成不良影响。
[0045]
优选的,凹槽的深度和插接部的长度至少为所述头部的半高长且小于所述头部的整体高度,如此可使二者的配合对分体喷嘴组件的活动限制更为稳固。
[0046]
可以理解的是,所述第一离心喷嘴、第二离心喷嘴的连接方式优选固定连接,具体的可以是采用焊接的方式实现固定连接,更具体的可以是采用激光焊接方式实现固定连接。
[0047]
在一个实施例中,一种双离心喷嘴,还可包括用于安装所述第一离心喷嘴2、第二
离心喷嘴4的安装结构6;进一步的,在一个实施例中,双离心喷嘴通过安装结构6与第二基板、第三基板均焊接连接进而安装在燃气发生器头部的基体上。
[0048]
所述第一离心喷嘴可以是用于输送第一推进剂,所述第二离心喷嘴可以是用于输送第二推进剂,即两个离心喷嘴可以是用于输送不同的推进剂,更具体的,一个离心喷嘴可以是用于输送氧化剂,另一个离心喷嘴可以是用于输送燃料剂。如此即获得了一种一体化喷嘴组件,可用于同时输送氧化剂和燃料剂。
[0049]
推进剂在第一喷嘴旋流室220中的旋转方向与在第二喷嘴旋流室402中的旋转方向可以是不同,优选的,二者的方向相反,具体的,一个方向可以为顺时针方向、另一个的方向可以为逆时针的方向。
[0050]
推进剂在两个旋流室旋转的方向不同进而可使得从第一离心喷嘴、第二离心喷嘴喷出的推进剂间易发生碰撞利于推进剂的破碎雾化。
[0051]
推进剂可以是在第一喷嘴旋流室220、第二喷嘴旋流室402内完成离心、旋转、加速。
[0052]
在一个实施例中,氧化剂、燃料剂分别在第一喷嘴旋流室220、第二喷嘴旋流室402内离心、旋转、加速,且氧化剂和燃料剂的旋转方向相反,具体的,氧化剂的旋转方向可以为逆时针的旋转方向,燃料剂的旋转方向可以为顺时针的旋转方向,氧化剂和燃料剂经旋转加速后分别从第一喷嘴出口222、第二喷嘴出口406喷出。
[0053]
进一步,可以是,所述头部20上设置有第一喷嘴入口202,所述第一喷嘴旋流室220一端延伸至所述头部20与第一喷嘴入口202连通设置,所述第一喷嘴旋流室220的另一端对应的第一柱状部22上设置有与所述第一喷嘴旋流室220连通的第一喷嘴出口222,也就是第二柱状部40的中空腔整体被划分为了第一喷嘴旋流室220段和第一喷嘴出口222段;环第二喷嘴旋流室402的第二柱状部40周壁上设置有与所述第二喷嘴旋流室402连通的第二喷嘴入口404,所述第二柱状部40的底端设置有与所述第二喷嘴旋流室402连通的第二喷嘴出口406。
[0054]
其中,第一喷嘴出口222相对第二喷嘴出口406可以是缩进设置或者平齐设置,即,第一喷嘴出口相对第二喷嘴出口可以是平齐或者缩进一段距离设置,实际中可根据具体推进剂的性质进行优化选择,例如,在一个实施例中,第一离心喷嘴中输送的为氧化剂液氧,第二离心喷嘴中输送的为燃料剂甲烷,选择缩进设置,利于雾化提高燃烧效率;所述第一喷嘴出口、第二喷嘴出口的设置形态为收口、扩口、直筒口中的一种,所述收、扩、直筒是相对该喷嘴的旋流室的直径而言,具体的,如图10、图11所示的第一喷嘴出口设置成为了扩口形、第二喷嘴出口设置成为了收口形态,通过喷嘴出口形态的选择设置可控制喷出推进剂的活动范围;所述第一喷嘴入口和/或第二喷嘴入口设置的数量为多个,多个喷嘴入口的设置可保证相应旋流室内的供液量,优选喷嘴入口的个数设置成2至8个。
[0055]
在一个实施例中,第一离心喷嘴为涡流器式喷嘴,第二离心喷嘴为切向孔式喷嘴,此时,第一喷嘴入口202设置在头部20的轴向位于头部的上面。在另一个实施例中,第一离心喷嘴和第二离心喷嘴均为切向孔式喷嘴,二者的喷嘴入口均位于各自的周向。
[0056]
在一个实施例中,第一离心喷嘴2为氧化剂喷嘴,第一喷嘴出口222设置为了扩口形式,第二离心喷嘴4为燃料剂喷嘴,第二喷嘴出口406设置成为了收口形式,具体的,第一喷嘴出口222相对第二喷嘴出口406可以是缩进1mm设置,氧化剂和燃料剂经对应旋流室旋
转加速后从各自的喷嘴出口喷出。
[0057]
在一个实施例中,第一喷嘴入口202的个数可以是设置为3个,可以是沿着第一离心喷嘴2的头部20周向均布,第二喷嘴入口404的个数可以是设置为8个,可以是均分为两排沿第二柱状部40的周向均布,第一喷嘴入口202的设置可以是使得进入第一喷嘴旋流室220内的推进剂液体流动方向为逆时针方向,第二喷嘴入口404的设置可以是使得进入第二喷嘴旋流室402内的推进剂液体流动方向为顺时针方向,具体效果可以是分别如图12、13所示。
[0058]
参阅图7-13,在一个实施例中,双离心喷嘴包括第一离心喷嘴2、第二离心喷嘴4、安装结构6;第一离心喷嘴2可以是包括头部20、设置于所述头部20上的第一柱状部22,所述第一柱状部22内部设置有第一喷嘴旋流室220,所述头部20上环第一柱状部22设置有凹槽200,第二离心喷嘴4可以是包括上端开口的中空第二柱状部40、设置于所述开口400外围及第二柱状部40上的插接部42,自开口400处所述第二柱状部40中空处设置有与所述开口400连通的第二喷嘴旋流室402,所述第一柱状部22经所述开口400插入到第二柱状部40中空处,其中,所述插接部42插入到所述凹槽200限制第一离心喷嘴2、第二离心喷嘴4的径向活动以使二者保持在预设的同轴度,如此,保证了第一离心喷嘴和第二离心喷嘴始终保持着较高的同轴度,为喷嘴组件的良好作业奠定了基础,优选的,可以是所述开口400的形态设置与第一柱状部22的形态相适应并与第一柱状部紧密配合,凹槽的深度和插接部的长度大于所述头部的半高长且小于所述头部的整体高度,进一步,可以是,所述头部20上设置有第一喷嘴入口202,所述第一喷嘴旋流室220一端延伸至所述头部20与第一喷嘴入口202连通设置,所述第一喷嘴旋流室220的另一端对应的第一柱状部22上设置有与所述第一喷嘴旋流室220连通的第一喷嘴出口222,环第二喷嘴旋流室402的第二柱状部40周壁上设置有与所述第二喷嘴旋流室402连通的第二喷嘴入口404,所述第二柱状部40的底端设置有与所述第二喷嘴旋流室402连通的第二喷嘴出口406,其中,第一喷嘴入口202、第二喷嘴入口404可以是分别用于将氧化剂、燃料剂分别输送进第一离心喷嘴2、第二离心喷嘴4,更具体的是分别输送进第一喷嘴旋流室220、第二喷嘴旋流室402,第一喷嘴旋流室220、第二喷嘴旋流室402对其内的推进剂进行离心、旋转以及加速,而后分别经第一喷嘴出口222、第二喷嘴出口406喷出;安装结构6用于安装喷嘴组件;在本实施例中,氧化剂、燃料剂分别通过第一喷嘴入口、第二喷嘴入口分别进入第一喷嘴旋流室、第二喷嘴旋流室进行旋转加速,其中,氧化剂沿逆时针方向旋转加速,燃料剂沿顺时针方向旋转加速,二者在第一喷嘴出口和第二喷嘴出口处碰撞成微小液滴,完成液滴破碎雾化及混合,该同轴逆流式双离心喷嘴,用于本技术中的燃气发生器的头部时,在基体、均流环组合结构队推进剂的预处理的基础上,可更好的解决现有技术中液滴破碎效果差、燃烧效率差的问题。
[0059]
本技术还提供了一种液体火箭发动机的燃气发生器,包括本技术任一所述的一种液体火箭发动机的燃气发生器头部,具体的,可以是包括图1-6任一所涉的液体火箭发动机的燃气发生器头部,更具体的,燃气发生器头部中的双离心喷嘴可以为图7-13任一所涉及的喷嘴。
[0060]
以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同
替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。
再多了解一些

本文用于创业者技术爱好者查询,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

相关文献