[实用新型]一种用于超声速燃烧基础研究的地面试验模型

说明书

本实用新型提供一种用于超声速燃烧基础研究的地面试验模型，所述模型包括隔离段、开窗燃烧段、扩张段以及水组分检测模块，所述模型内设置有超声速气流通道，所述超声速气流通道依次贯穿所述隔离段、开窗燃烧段以及扩张段；所述隔离段包括隔离段框架和第一侧面组件，所述第一侧面组件设置于隔离段框架的侧面，所述隔离段框架的顶部和底部设置安装孔，所述安装孔内安装有隔离组件。本实用新型提供一种用于超声速燃烧基础研究的地面试验模型，试验中的燃料喷注、点火、火焰稳定等部件均采用模块化设计，可满足试验过程中各功能部件的灵活快速更换，节省试验成本，提高试验效率。

技术领域

本实用新型涉及航空航天领域，具体为一种用于超声速燃烧基础研究的地面试验模型。

背景技术

超声速燃烧组织技术是超燃冲压发动机工程实现的关键。超燃冲压发动机燃烧室技术要解决的主要问题是，在有限的空间(米级)、时间(毫秒级)内和在高速气流(通常是超声速气流)中,实现燃料的喷射、雾化、蒸发、掺混、点火、稳定燃烧,将化学能最大限度地转化为热能,保证高的热效率和较小的压力损失,而且要能够适应较宽的燃料/空气当量比变化、燃烧室的压力变化、速度变化,以满足飞行器不同空域和不同速度飞行、加速以及巡航等要求。因此明晰超声速燃烧的物理机制对于超燃冲压发动机的优化设计具有重要的价值。为了在地面试验条件下模拟超声速燃烧的物理机制，一方面需要提供一股超声速气流，用于模拟发动机在实际工作条件下的气流状态，一方面需要配备燃油供应系统，用于燃料的喷注燃烧。在地面条件下对超声速燃烧过程进行燃烧，需要开展大量的试验，分析各种可能的影响因素。试验过程中涉及到大量的对试验硬件的变化和改动。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于超声速燃烧基础研究的地面试验模型，减少了大型异形实验件的重复加工，节省了实验加工成本，提高实验效率。

本实用新型通过下述技术方案实现：

本实用新型提供一种用于超声速燃烧基础研究的地面试验模型，所述模型包括隔离段、开窗燃烧段、扩张段以及水组分检测模块，所述模型内设置有超声速气流通道，所述超声速气流通道依次贯穿所述隔离段、开窗燃烧段以及扩张段；所述隔离段包括隔离段框架和第一侧面组件，所述第一侧面组件设置于隔离段框架的侧面，所述隔离段框架的顶部和底部设置安装孔，所述安装孔内安装有隔离组件；

所述开窗燃烧段包括燃烧室框架、设于燃烧室框架侧面的第二侧面组件、以及设于隔离段框架顶部的顶面组件；所述扩张段包括扩张段框架；

所述水组分检测模块包括第一水组分检测模块和第二水组分检测模块，所述第一水组分检测模块设于隔离段的前端，第二水组分检测模块设于扩张段的末端；

所述隔离段的前端与第一水组分检测模块相连，所述隔离段的后端与开窗燃烧段的前端相连，所述开窗燃烧段的后端与所述扩张段的前端相连，所述扩张段的末端与第二水组分检测模块相连；

所述超声速气流通道包括超声速进口和超声速出口，所述超声速进口设于第一水组分检测模块前端，超声速出口设置于第二水组分检测模块的末端。

可选的，所述第一侧面组件为第一侧窗组件；

所述第二侧面组件为第二侧窗组件，所述顶面组件为顶窗组件。

可选的，所述第一侧窗组件和第二侧窗组件结构相同。

可选的，所述隔离组件为喷注构件，所述喷注构件安装于所述安装孔内；

所述喷注构件包括：大支板和与所述大支板相连的小支板，所述小支板的大小、形状与所述安装孔相适配；所述大支板背离小支板的一侧设置有喷注孔；所述小支板内部设置有燃料通道，所述小支板背离大支板的一侧设置有燃料喷嘴，所述喷注孔、燃料通道、以及燃料喷嘴相互联通，所述燃料喷嘴与超声速气流通道相连通。