[实用新型]用于液体火箭发动机推力室的冷却夹套及推力室

说明书

本实用新型提供了一种用于液体火箭发动机推力室的冷却夹套及推力室，用于液体火箭发动机推力室的冷却夹套包括：外壁、内壁、第一肋条和第二肋条；第一肋条设置在外壁和内壁之间，第一肋条在其高度方向的一侧与外壁连接，另一侧与所述内壁连接；相邻第一肋条与内壁和外壁构成冷却通道；第二肋条设置在冷却通道中，第二肋条在其高度方向的一侧与内壁连接，另一侧与外壁间隔设置。本实用新型提供的冷却夹套通过在液体火箭发动机推力室的常规冷却夹套内增设第二肋条的方式来增大换热面积，能够提高常规冷却夹套的换热能力，具有更佳的降温效果。

技术领域

本实用新型涉及液体火箭发动机领域，特别是一种用于液体火箭发动机推力室的冷却夹套及推力室。

背景技术

推力室作为液体火箭发动机的重要组成部分，其主要作用是为推进剂的燃烧提供场所，从而产生推力。液体火箭发动机的推力室工作在高温高压大热流燃气环境下，燃气温度通常高达3000℃以上，因此需要对推力室进行可靠冷却以保证其结构不被燃气破坏。

目前国内外主流的液体火箭发动机中的推力室采用常规冷却夹套进行冷却。该常规冷却夹套是在推力室身部的内壁外表面铣槽，铣槽内壁与推力室的外壁构成冷却通道。现有的这种常规冷却夹套存在以下问题：(1)在冷却夹套结构的压力损失一定的情况下，无法进一步提高常规冷却夹套的换热能力。(2)冷却夹套结构各段的换热能力是变化的，无法实现各段换热能力的均衡。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本实用新型提供了一种用于液体火箭发动机推力室的冷却夹套及推力室。

根据本实用新型实施例的第一方面，本实用新型提供了一种用于液体火箭发动机推力室的冷却夹套，其包括：外壁、内壁、第一肋条和第二肋条；

所述第一肋条设置在所述外壁和内壁之间，所述第一肋条在其高度方向的一侧与所述外壁连接，其另一侧与所述内壁连接；

相邻所述第一肋条与所述内壁和外壁构成冷却通道；

所述第二肋条设置在所述冷却通道中，所述第二肋条沿其高度方向的一侧与所述内壁连接，另一侧与所述外壁间隔设置。

上述用于液体火箭发动机推力室的冷却夹套中，各所述冷却通道中均至少设置有一根所述第二肋条。

进一步地，当各所述冷却通道中设置有一根所述第二肋条时，所述第二肋条设置在其所在冷却通道宽度方向的中部。

进一步地，所述第二肋条的横截面的面积为其所在冷却通道横截面面积的1/4-1/2。

上述用于液体火箭发动机推力室的冷却夹套中，当各所述冷却通道中设置有两根以上所述第二肋条时，各所述第二肋条沿其所在冷却通道的宽度方向均匀间隔设置在其所在的冷却通道中。

进一步地，一个冷却通道中的各所述第二肋条的横截面的面积之和为该冷却通道横截面面积的1/4-1/2。

上述用于液体火箭发动机推力室的冷却夹套中，所述第二肋条的高度为所述第一肋条的高度的1/3-2/3。

上述用于液体火箭发动机推力室的冷却夹套中，所述第二肋条的横截面的形状为长方形、三角形或梯形。

根据本实用新型实施例的第二方面，本实用新型还提供了一种推力室，其包括推力室身部，所述推力室身部包括依次设置的柱形段、喉部和锥形段；从所述柱形段到所述喉部，所述推力室身部逐渐收缩；从所述喉部再到所述锥形段，所述推力室身部逐渐扩张；

所述柱形段采用权利要求1-8任一项所述冷却夹套；

在所述柱形段向所述喉部的方向上，所述冷却夹套中所述第二肋条的高度和宽度的至少之一逐渐减小。