[发明专利]一种液体火箭发动机离心式喷嘴液流试验装置

说明书

本公开提供了一种液体火箭发动机离心式喷嘴液流试验装置，包括：腔体，其底部设有开口；压力接头，其安装于腔体外侧，并与腔体内部相连通，用于连接压力传感器；直通接头，其安装于腔体外侧，并与腔体内部相连通，用于连接试验台流体系统；支架，其设于腔体内部，支撑在离心式喷嘴与腔体顶部之间；喷嘴接头，其设于开口内，离心式喷嘴通过喷嘴接头安装在腔体底部；外套螺母，其与腔体底部螺纹连接，能够使喷嘴接头紧压腔体底部而封堵开口。本公开具有良好的密封性，可直接观测雾化过程，能够对多种规格的离心式喷嘴进行液流试验，以较小设计、加工成本实现多种规格喷嘴的液流试验。

技术领域

本公开涉及喷嘴液流试验装置技术领域，尤其涉及一种液体火箭发动机离心式喷嘴液流试验装置，适用于液体火箭发动机燃烧装置中喷嘴雾化试验，尤其是需要设计多种规格喷嘴的同一台发动机。

背景技术

液体推进剂的雾化和蒸发是发动机燃烧过程的初始阶段，对发动机的燃烧效率和燃烧稳定性具有重要影响。喷嘴是液体火箭发动机燃烧室最关键的部件之一，离心式喷嘴由于特殊的设计，使推进剂在喷嘴内部受到离心力作用产生旋转流动，在喷嘴出口，由于离心力的作用，使液流形成伞状液膜进行雾化。

目前，在离心式喷嘴的工程设计路线上来说，需要初步利用理想化的计算模型对喷嘴结构参数进行确定，后续对喷嘴进行液流试验，根据试验结果，对结构参数进行迭代，以便达到设计要求。在一台发动机中，往往存在着多种规格的离心式喷嘴，在进行液流试验时，通常需要设计多种类型的试验工装，液流试验结束后，试验工装通常不能再次利用。现有的喷嘴液流试验装置往往存在“一对一”现象，即：一种规格喷嘴需设计一套试验工装，零件的重用率低，增加了设计成本。

喷嘴液流试验中最关键的试验数据为喷嘴的压降和雾化液滴的尺寸分布。现有的离心式喷嘴液流试验装置对雾化过程存在遮挡问题，从而导致获得的数据不够全面。此外，现有的离心式喷嘴液流试验装置还存在密封性较差的问题，从而影响实验结果的准确性。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种液体火箭发动机离心式喷嘴液流试验装置，具有良好的密封性，可直接观测雾化过程，能够对多种规格的离心式喷嘴进行液流试验，以较小设计、加工成本实现多种规格喷嘴的液流试验。

为实现上述目的，本公开采用了如下技术方案：

一种液体火箭发动机离心式喷嘴液流试验装置，包括：

腔体，其底部设有开口；

压力接头，其安装于腔体外侧，并与腔体内部相连通，用于连接压力传感器；

直通接头，其安装于腔体外侧，并与腔体内部相连通，用于连接试验台流体系统；

支架，其设于腔体内部，支撑在离心式喷嘴与腔体顶部之间；

喷嘴接头，其设于开口处，离心式喷嘴通过喷嘴接头安装在腔体底部；

外套螺母，其与腔体底部螺纹连接，能够使喷嘴接头紧压腔体底部而封堵开口；

根据本公开的至少一个实施方式，所述喷嘴接头由圆柱体结构与锥台结构相接一体构成，喷嘴接头中部开设有喷嘴安装孔，喷嘴安装孔内侧设有第一凸边，喷嘴安装孔外侧设有第二凸边。

根据本公开的至少一个实施方式，所述锥台结构外部套有第一密封圈，第一凸边上端设有第二密封圈。

根据本公开的至少一个实施方式，所述圆柱体结构上端外沿设有第一倒角。

根据本公开的至少一个实施方式，所述开口内侧设有与锥台结构外表面相贴合的倾斜面。

根据本公开的至少一个实施方式，所述第一密封圈和第二密封圈均采用O型橡胶密封圈。