[发明专利]用于在多摆放角度下测量推进剂燃速的可视化高压燃烧器

说明书

本发明公开的用于在多摆放角度下测量推进剂燃速的可视化高压燃烧器，属于推进剂测试领域。本发明包括前封头、后封头、O形圈、反应釜、透明视窗、压盘、推进剂固定装置和线丝固定装置；推进剂固定装置和线丝固定装置都安装在可视化高压燃烧器内部，线丝固定装置安装在推进剂固定装置上；推进剂固定装置包括短金属片、长金属片、前绝缘座、后绝缘座、前挡药板、后挡药板和推进剂药条；线丝固定装置包括靶线、电热丝、绝缘螺栓、螺母和压紧螺钉。本发明主要作用是在燃烧器摆放角度可调的基础上，采用靶线法测量固体推进剂药条在高压环境下的燃烧速度，并以高速摄像机通过燃烧器的透明视窗，拍摄推进剂表面的燃烧情况。

技术领域

本发明涉及一种用于在多摆放角度下测量推进剂燃速的可视化高压燃烧器，特别涉及一种采用靶线法测量推进剂药条在高压下的燃烧速度、并使推进剂燃烧过程可视化，且能在多种摆放角度下进行燃速测量的可视化高压燃烧器，属于推进剂测试领域。

背景技术

在固体火箭发动机中，压强、初温和气流速度等环境因素的变化，会导致固体推进剂的燃速变化，进而影响火箭发动机的弹道性能，飞行速度和工作稳定性。因此，推进剂的燃速是武器所要求的重要性能之一，测定燃速并研究其变化规律，可为固体火箭发动机和装药提供重要的设计参数。推进剂燃速常用的测定方法是靶线法。靶线法测定推进剂药条燃速的原理是把四侧包覆的药条，钻孔并用靶线穿过，置于充满氮气的燃烧器中。测出药条燃烧靶距长度所需要的时间，然后计算得到燃速。根据不同压力，不同温度下测得的燃速，可计算出燃速压力指数和燃速温度敏感系数。

同时，为了观察固体火箭发动机中，推进剂药条燃面附近的燃烧现象和火焰结构，人们多采用高速、近摄照相等手段和滤光技术，这也对燃烧器提出了可视化的要求。在燃烧器上加装透明玻璃，再利用固定在燃烧器外壳上的高速摄像机即可拍摄到药条的燃烧情况。

在实际工作时，火箭发动机中药条的燃烧方向与过载力方向间的夹角可能改变，这种角度改变也会对燃烧造成一定影响。为了在实验中反映出角度改变对燃烧造成的影响，燃烧器应该能在多种角度下进行试验，例如水平，竖直和倾斜。常规的燃烧器中，推进剂大都是竖直放置，将推进剂水平放置时，推进剂会因支承不够从而难以正常进行实验。综上所述，在实验中设计一种用于在多摆放角度下测量推进剂燃速的可视化高压燃烧器，是非常有必要的。

发明内容

本发明公开的用于在多摆放角度下测量推进剂燃速的可视化高压燃烧器要解决的技术问题是：能够实现在多摆放角度下测量推进剂在高压下燃烧速度与燃烧室内压强变化，并且能使推进剂燃烧过程可视化。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明公开的用于在多摆放角度下测量推进剂燃速的可视化高压燃烧器，包括前封头、后封头、O形圈、反应釜、透明视窗、压盘、推进剂固定装置和线丝固定装置。推进剂固定装置和线丝固定装置都安装在可视化高压燃烧器内部，且线丝固定装置安装在推进剂固定装置上。推进剂固定装置包括短金属片、长金属片、前绝缘座、后绝缘座、前挡药板、后挡药板和推进剂药条。短金属片用于支撑推进剂的前端以及安装线丝固定装置；长金属片用于支撑推进剂的后端以及安装线丝固定装置。线丝固定装置包括靶线、电热丝、绝缘螺栓、螺母和压紧螺钉。为了实现在多摆放角度下测量推进剂燃速与燃烧室内压强变化，所述用于在多摆放角度下测量推进剂燃速的可视化高压燃烧器需和相关实验装置配合使用，相关实验装置根据所需试验功能配用相应的实验装置。

所述短金属片与长金属片中长短指相对长短。