[发明专利]一种发动机气体收集分流装置

说明书

本发明涉及液体发动机技术领域，公开了一种发动机气体收集分流装置，包括壳体、进气集气管、排气集气管、隔板、支板、堵盖；壳体包括内壁、外壁，内壁与外壁同轴设置，内壁与外壁之间的空间形成气流通道；内壁外表面周向等距设置支板；内壁内表面径向设置隔板，隔板将内壁分隔成封闭的前腔和后腔；外壁外表面设置进气集气管、排气集气管，进气集气管与后腔连通，排气集气管与前腔连通，进气集气管的外端设置进气接口，排气集气管的外端设置排气接口，将两种不同介质分离，控制通入燃烧室的燃料，避免由于通入燃烧室的燃料过多造成燃烧室富燃环境以致点不着的现象，将驱动涡轮机的介质收集后排出或者重新分配，同时能根据燃烧室需求提供燃料供应。

技术领域

本发明属于预冷组合发动机技术领域，主要涉及一种发动机气体收集分流装置。

背景技术

预冷组合发动机作为可重复使用航天运载器动力系统重要发展方向，是国内外航天领域的研究热点之一。目前较为成熟的航空发动机、ATR(空气涡轮火箭)发动机中，燃气涡轮与燃烧室采用相同介质，存在紧密的耦合关系，驱动涡轮的介质在涡轮中膨胀做功后直接作为燃料进入燃烧室燃烧。与上述类型发动机不同，预冷组合发动机系统中将涡轮与燃烧室解耦，二者介质类型不同，驱动涡轮的介质流路与燃烧室燃料供应流路必须完全独立。

根据上述预冷组合发动机的特点，同时结合预冷组合发动机结构特点，亟需设计出一种气体收集分流装置，将驱动涡轮机与燃烧室的介质隔离且重新分配介质，能使得发动机中的介质使用更合理。

发明内容

本发明的技术解决问题是：提供一种发动机气体收集分流装置，能够避免由于通入燃烧室的燃料过多造成燃烧室富燃环境以致点不着的现象，将驱动涡轮机的介质收集后排出或者重新分配，同时能根据燃烧室需求提供燃料供应。

本发明的技术解决方案是：一种发动机气体收集分流装置，包括壳体、进气集气管、排气集气管、隔板、支板、堵盖；壳体包括内壁、外壁，内壁与外壁同轴设置，内壁与外壁之间的空间形成气流通道；内壁外表面周向等距设置支板；内壁内表面径向设置隔板，隔板将内壁分隔成封闭的前腔和后腔；外壁外表面设置进气集气管、排气集气管，进气集气管与后腔连通，排气集气管与前腔连通，进气集气管的外端设置进气接口，排气集气管的外端设置排气接口。

本发明通过隔板与内壁形成的前腔收集涡轮机的来流气体，经由支板中的排气通道导出至外壁外侧的排气集气管，最后根据需求通过排气接口排出或者分配给燃烧室；通过隔板与内壁形成的后腔实现气体的供应，气体从进气接口进入进气集气管，分流后通过支板中的进气通道进入隔板与内壁形成的后腔，最终供应给燃烧室，通过设置隔板将涡轮机来流收集后重新分配，将两种不同介质分离，以控制通入燃烧室的燃料，避免由于通入燃烧室的燃料过多造成燃烧室富燃环境以致点不着的现象，将驱动涡轮机的介质收集后排出或者重新分配，同时能根据燃烧室需求提供燃料供应。

进一步地，隔板中部设置可拆卸的堵盖，通过替换堵盖可以选择将前腔收集的来流气体排出排气集气管或排向燃烧室，能够根据实际需要更好的分配燃料。

进一步地，堵盖与隔板采用螺纹连接，便于堵盖的替换。

进一步地，堵盖中部设置通孔，可以通过该通孔将前腔收集的来流气体排向燃烧室。

进一步地，支板为流线形状，从而减小介质的能量损失，其内部设置有气体排出通道和气体供应通道，气体排出通道和气体供应通道分别与前腔、后腔连通，实现内涵气体的排出与供应，有效地简化了结构复杂程度，将对空气流路的流阻影响降低到最小限度。

进一步地，外壁的前端和后端分别设置有连接法兰a、连接法兰b，连接法兰a与发动机的涡轮机连接，连接法兰b与发动机的燃烧室连接，使涡轮机、本发明的分流装置、燃烧室之间能够形成连通的气流通道，从而保证本发明的装置前腔能够收集涡轮机的来流气体，并将气体通入燃烧室。

进一步地，进气集气管、排气集气管的轴线沿外壁径向设置，以减小介质的流阻。