[实用新型]一种抑制流场畸变的均流装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种管路均流装置，具体涉及一种抑制流场畸变的均流装置。

背景技术

管路中流场的均匀性直接影响其内压力分布、速度分布、流量分布的均匀性，从而导致管路内总压畸变，带来某些性能的损失。如火箭发动机推力室内燃烧介质的混合均匀程度直接影响推力室的燃烧效率。对于具有单一进口2的大尺寸火箭发动机推力室环腔3管路结构形式（见附图1）来说，该轴对称环腔3内部流场存在着以下缺点：

（1）流场的几何不对称将导致其流场径向畸变；

（2）进口2的不对称性必然导致轴对称管路的流场不均匀，即产生流场周向畸变；

因此，为使流动介质均匀进入管路，避免形成局部不均匀，需要设计一均流结构，抑制流场畸变。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种抑制流场畸变的均流装置，该均流装置能够降低管路流场的径向畸变，提高流场的均匀性。

实现本实用新型目的的技术方案：一种抑制流场畸变的均流装置，所述的均流装置为圆板形，所述的均流装置沿其径向布置多圈圆孔，所述的每圈圆孔的数量为多个。

所述的多圈圆孔为4圈圆孔。

所述的4圈圆孔沿均流装置的径向从内到外每圈的开孔数量分别为13个、19个、26个、32个。

本实用新型的有益技术效果在于：通过在本实用新型的均流装置上分配不同径向位置的开孔数目和孔径，满足径向开孔率基本一致的要求，从而降低了管路流场的径向畸变。根据周向畸变情况将均流装置开孔位置和孔径进行不均匀分布以获得均匀的流场。本实用新型的均流装置实现了在大流量大尺寸情况下进入喷注器组件的介质流量与压力的均匀性，有利于燃烧介质的充分混合，减少了推力室的性能损失，提高了推力室的燃烧效率，对保证整个发动机的高性能起到了关键的作用。

附图说明

图1为现有技术中的发动机推力室环腔的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的一种抑制流场畸变的均流装置的结构示意图。

图中：1.均流装置；2.进口；3.环腔；4.出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，发动机推力室的环腔3出口内焊接有圆板均流装置1。发动机推力室的推进剂介质由进口2流入轴对称环腔3，经圆板均流装置1由出口4进入喷注器组件。

如图2所示，圆板均流装置1布置4圈圆孔，即沿圆板均流装置1的径向可将其划分成4个圆环。以径向开孔率为常数作为设计准则，将圆孔按比例分配到各圈，沿圆板均流装置1的径向从内到外4圈圆孔的开孔数量分别为13个圆孔、19个圆孔、26个圆孔、32个圆孔；共10种孔径，90个孔。每圈上的圆孔沿周向均匀分布。

图2中的各圆孔的10种孔径d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8、d9、d10对应的图例如下表1所示：

表1

上表1中：d1的数量为7个，其直径为9mm。d2的数量为11个，其直径为10mm。d3的数量为16个，其直径为11mm。d4的数量为12个，其直径为12mm。d5的数量为11个，其直径为13mm。d6的数量为6个，其直径为15mm。d7的数量为7个，其直径为16mm。d8的数量为10个，其直径为17mm。d9的数量为4个，其直径为18mm。d10的数量为6个，其直径为20mm。

图2中的第一圈圆孔为最内侧的一圈圆孔，沿圆板均流装置1的径向从内向外依次为第一圈圆孔、第二圈圆孔、第三圈圆孔、第四圈圆孔。图2中的各圈中不同直径圆孔的数量如下表2所示：

表2

上表2中：第一圈圆孔数量的数量分别为d1为5个，d4为4个，d7为2个，d9为2个。第二圈圆孔数量的数量分别为d1为2个，d2为2个，d3为7个，d4为4个，d6为2个，d9为2个。第三圈圆孔数量的数量分别为d3为3个，d4为4个，d5为11个，d6为2个，d10为6个。第四圈圆孔数量的数量分别为d2为9个，d3为6个，d6为2个，d7为5个，d8为10个。

以最内圈孔为例，孔径分布为5个φ9mm，4个φ12mm，2个φ16mm，2个φ18mm。则按照开孔率公式孔的总面积为13个孔的总面积和；A_i为13个孔所在环形区域的面积，两者之比即为开孔率。这样，通过改变孔的分布位置的方法，满足开孔率基本一致的要求，从而解决氧腔流场的径向畸变。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。