[发明专利]一种冲压发动机燃料燃烧性能测试装置

说明书

本发明涉及冲压发动机技术领域，尤其涉及一种冲压发动机燃料燃烧性能测试装置。该冲压发动机燃料燃烧性能测试装置，包括：燃烧系统，用于将液相燃料雾化后与气相燃料混合并点燃；裂解系统，与燃烧系统连通，用于为燃烧系统提供可控的液相燃料和气相燃料；火焰数据采集系统，与燃烧系统连接，用于检测气相和液相燃料混合燃烧的燃烧性能。该冲压发动机燃料燃烧性能测试装置主要用于吸热型碳氢燃料燃烧特性的检测，可模拟高超飞行器动力装置的超然冲压发动机工作状态，对冲压发动机的燃料的燃烧性能进行检测及合理观测，既能检测裂解气燃烧性能，同时也能检测液体燃料的燃烧性能，设备操作简洁方便，安全性高，火焰观察便捷，测温点位较为灵活。

技术领域

本发明涉及冲压发动机技术领域，尤其涉及一种冲压发动机燃料燃烧性能测试装置。

背景技术

飞行马赫数大于5的高超音速飞行器是当代航空航天科学技术的发展前沿。冲压发动机作为高超音速飞行器动力装置，由于苛刻的环境温度需要更大的冷却热沉。目前常规使用的热防护措施，如传统的气膜冷却、改进材质和提供钝化的冷却技术等，对飞行器高温部件的热管理已无法满足要求。采用机械致冷系统或非可燃冷却剂等吸热源可以起到有效冷却作用，但会降低飞行器的载荷性能。从飞行器一体化设计角度出发，可燃冷却剂(即吸热型燃料)是最经济和最有效的吸热源。

在冲压发动机燃料燃烧过程中，对燃烧性能测试的研究十分重要，通过对燃料燃烧特性的监测了解燃料燃烧过程特性以及存在问题，为高性能燃料的开发提供基础数据，也为我国的国防和高、深、空技术提供必要的技术保障。但是目前尚没有合适的装置能对冲压发动机的燃料的燃烧性能进行检测及合理观测，并可以在一定程度上模拟高超飞行器动力装置的超然冲压发动机工作状态。

鉴于上述背景技术的缺陷，本发明提供了一种冲压发动机燃料燃烧性能测试装置。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种冲压发动机燃料燃烧性能测试装置，可以在一定程度上模拟高超飞行器动力装置的超然冲压发动机工作状态，对冲压发动机的燃料的燃烧性能进行检测及合理观测，既能检测裂解气燃烧性能，同时也能检测液体燃料的燃烧性能。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种冲压发动机燃料燃烧性能测试装置，包括：

燃烧系统，用于将液相燃料雾化后与气相燃料混合并点燃；

裂解系统，与所述燃烧系统连通，用于为所述燃烧系统提供可控的液相燃料和气相燃料；

火焰数据采集系统，与所述燃烧系统连接，用于检测所述气相和液相燃料混合燃烧的燃烧性能。

进一步的，所述燃烧系统包括：

燃烧室，用于将液相燃料雾化后与气相燃料混合形成液气混合燃料，并为所述液气混合燃料提供燃烧和检测空间；其中，所述气相燃料包括经由所述裂解系统裂解后的裂解气；

点火器，分别与所述燃烧室和火焰数据采集系统连接，用于监测并控制所述燃烧室内的液气混合燃料的燃烧，所述点火器的一端连接有变压器，另一端连接有电极，且所述点火器通过延时控制与火焰数据采集系统连接。

进一步的，所述燃烧室包括：

腔体，通过空气分布器分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室设有第一空气进口，以将空气引入所述第一腔室内，并经过所述空气分布器均匀的通入所述第二腔室内，所述第二腔室用于为所述液气混合燃料的燃烧提供燃烧和观测空间；

液相燃料通道，一端设有液相燃料进口，另一端设有液相燃料出口，所述液相燃料出口设置于第二腔室内，且设有液体雾化器，所述液相燃料进口与第二腔室之间还连通有第二空气进口；