[发明专利]一种带整流格栅的低总温空气加热器

说明书

本申请公开了一种带整流格栅的低总温空气加热器，包括依次可拆卸连接且气流相通的空气加热器、水冷却段、掺混格栅段和整流段；所述掺混格栅段包括掺混盖和格栅板；所述掺混盖包括固定相接的盖板和圆环状盖体，所述盖体上设置有可与外部冷空气相连通的掺混空气接嘴，所述盖板上设置有多个盖板孔；所述格栅板包括板体和其上设置的多个可与各所述盖板孔插接的中空套筒，所述套筒贯穿所述板体并延伸至所述盖板孔的外侧面，另外，所述板体上还设置有多个喷射孔。上述带整流格栅的低总温空气加热器，能够高效率地获得较低温度的加热空气。

技术领域

本申请涉及航空航天技术领域，特别涉及一种带整流格栅的低总温空气加热器。

背景技术

基于火箭发动机多阵列离散喷嘴喷注燃烧原理的燃气发生器或空气加热器在航空航天领域有广泛应用，它将氧化剂和燃料按照设计要求的混合比组织燃烧，获得符合一定压力、温度、流量和速度参数要求的燃气，以实现特定的目的，如产生引射气流、驱动涡轮、产生弹射气流等，具有系统简单、可靠，无毒无污染，可重复、快速起动等特点。

其中，空气加热器是地面风洞设备的重要组成部分。一般用于地面模拟飞行器在高空高速飞行时所处的总温总压气流流动状态。空气加热器一般需要保持燃烧产物中的氧气含量不变，因此需要额外的补入燃烧所消耗的氧气。

地面风洞分为外流风洞和内流风洞，外流风洞一般用于飞行器的外表面气动性能研究。内流风洞又称为推进风洞，一般用于研究吸气式发动机的燃烧工作性能。总温指标是加热器的一个关键性能参数。不同的总温大小，对应于不同的飞行器模拟弹道范围。

在较低总温条件下，传统采用喷注面板集中燃烧加热的加热器方案面临着空气掺混量过大，加热器点火困难和燃烧效率低的特点，在加热器内部的燃烧组织有很大的困难。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种带整流格栅的低总温空气加热器，能够高效率地获得较低温度的加热空气。其具体方案如下：

一种带整流格栅的低总温空气加热器，包括依次可拆卸连接且气流相通的空气加热器、水冷却段、掺混格栅段和整流段；

所述掺混格栅段包括掺混盖和格栅板；

所述掺混盖包括固定相接的盖板和圆环状盖体，所述盖体上设置有可与外部冷空气相连通的掺混空气接嘴，所述盖板上设置有多个盖板孔；

所述格栅板包括板体和其上设置的多个可与各所述盖板孔插接的中空套筒，所述套筒贯穿所述板体并延伸至所述盖板孔的外侧面，另外，所述板体上还设置有多个喷射孔。

优选地，各所述套筒为间隔设置，其沿所述板体的圆周呈阵列分布。

优选地，所述喷射孔沿所述套筒的外周阵列分布。

优选地，所述水冷却段包括套接的外部水冷壳体和内部夹层，所述夹层外表面设置有若干沿其轴向延伸的冷却水槽道，所述夹层内为空气容纳腔；

所述水冷壳体的内侧两端分别设置有第一冷却水集流槽和第二冷却水集流槽，两者分别与所述冷却水槽道的两端相连通；所述水冷壳体外侧两端还分别设置有第一冷却水接嘴和第二冷却水接嘴，其中所述第一冷却水集流槽与所述第一冷却水接嘴相连通，所述第二冷却水集流槽与所述第二冷却水接嘴相连通。

优选地，所述水冷却段和所述整流段之间通过第一法兰和第二法兰相连接；所述第一法兰设于所述水冷却段的末端，所述第二法兰设于所述整流段的前端，所述掺混格栅段设于第一法兰和第二法兰之间。

优选地，所述整流段的末端设置有排出口。

通过以上方案可知，本申请提供了一种带整流格栅的低总温空气加热器，该空气加热器具有以下有益效果：