[发明专利]100KW高频感应发生器

说明书

技术领域

本发明涉及电弧等离子加热器，特别涉及一种高焓、无污染的电弧电离子加热器。

背景技术

电弧加热器是国内外航天飞行器热防护地面模拟试验研究的核心设备，是解决导弹、返回式卫星、载人飞船返回舱等高超声速飞行器热防护地面考核的重要手段。目前，大多数电弧加热器的工作原理是在前电极和后电极之间形成高电压，击穿工作气体产生等离子体电弧，通过这种方式形成的高温流场伴随着前后电极的烧损，污染严重。随着当前国内型号研制对电弧加热器性能的需求不断提高，高焓、低污染的考核条件逐渐成为了国内型号研制所要求的，因此急需研制一种高焓、低污染的电弧加热设备。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种高焓、无污染的电弧加热设备。

本发明的技术方案为：

100KW高频感应发生器，包括：

圆柱形管体，其具有进气端和出气端，所述进气端用以让工作气体通过并进入至所述圆柱形管体的内部；以及

高频感应线圈，其环设在所述圆柱形管体的外部，用于在所述圆柱形管体内部形成一频率为200kHz-2000kHz的高频电磁场，以使工作气体被电离形成等离子体。

优选的是，所述的100KW高频感应发生器中，所述高频感应线圈设置在所述圆柱形管体的中间位置。

优选的是，所述的100KW高频感应发生器，还包括：

气体导入部，其包括第一送气通道和环形槽，其中，所述环形槽环设在所述第一送气通道的周围；所述进气端插入并固定至所述环形槽内；所述第一送气通道与所述进气端连通，用以向所述进气端提供工作气体。

优选的是，所述的100KW高频感应发生器中，所述气体导入部包括内筒体和外筒体，其中，所述内筒体的内部空腔为所述第一送气管道，所述外筒体套设在所述内筒体的外侧，所述外筒体的一端与所述内筒体的一端固定连接，并且所述外筒体与所述内筒体限定出所述环形槽。

优选的是，所述的100KW高频感应发生器，还包括：

喷管，所述出气端插入并固定至所述喷管中。

优选的是，所述的100KW高频感应发生器中，所述气体导入部设置有第二送气通道，所述第二送气通道用以向所述圆柱形管体内部提供沿所述圆柱形管体的内壁切向旋转进入的冷却气体。

优选的是，所述的100KW高频感应发生器中，所述第二送气通道贯穿所述外筒体的侧壁以及所述内筒体的侧壁，并连通至所述圆柱形管体的内部。

本发明的技术效果为：

(1)本发明的100KW高频感应发生器产生的电弧是通过高频振荡产生的，因此没有烧损，形成的流场洁净，无污染；

(2)工作气体在发生器内部可以得到充分地电离加热，因此流场可以获得较高的焓值，焓值为10MJ/kg至20MJ/kg；

(3)本发明的100KW高频感应发生器采用气冷冷却方式，相比于传统水冷冷却，更方便安装运行；

(4)本发明的100KW高频感应发生器中，用于提供反应室的圆柱形管体采用插拔方式与气体导入部以及喷管连接，方便安装、更换。

附图说明

图1为本发明所述的100KW高频感应发生器的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

请参阅图1，本发明提供了一种100KW高频感应发生器，包括：圆柱形管体3，其具有进气端6和出气端，所述进气端6用以让工作气体通过并进入至所述圆柱形管体3的内部；以及高频感应线圈4，其环设在所述圆柱形管体的外部，用于在所述圆柱形管体内部形成一频率为200kHz-2000kHz的高频电磁场，以使工作气体被电离形成等离子体。当本发明的100KW高频感应发生器运行时，工作气体通过进气端进入至圆柱形管体的内部，在流经高频电磁场时，被电离加热后从喷管喷出。本发明所述的工作气体采用现有技术中能够被高电场电离形成高温等离子体的气体。

在一个实施例中，所述的100KW高频感应发生器中，所述高频感应线圈4设置在所述圆柱形管体3的中间位置。