[发明专利]一种推力室的直流槽式边区膜冷却结构

权利要求书

1.一种推力室的直流槽式边区膜冷却结构，其特征在于包括：顶盖(1)、集合器环(2)、中底(3)、多孔面板(8)、喷嘴(9)；中底(3)为中空回转体，中底(3)一端端面中部设有环形凸台1(10)，与推力室身部(7)对接；环形凸台1(10)与推力室身部(7)形成膜冷却集合腔(5)；中底(3)一端端面内侧设有环形凸台2(11)；环形凸台2(11)的外缘加工有直流槽(6)，直流槽(6)面向推力室身部(7)内壁；

环形凸台2(11)的内侧与多孔面板8的外缘配合焊接；

多孔面板(8)沿径向设置有多圈周向分布的通孔，作为喷嘴安装孔；喷嘴安装孔的位置与直流槽(6)一一对应；每个喷嘴安装孔内安装一个喷嘴(9)；

中底(3)上设有斜孔(13)，斜孔(13)的一端与中底(3)的外表面连通，斜孔(13)的另一端与中底(3)的内表面连通；斜孔(13)沿中底(3)的周向分布；

斜孔的侧壁上开有台阶孔，作为膜冷却导流孔(4)，膜冷却导流孔(4)的小端与斜孔(13)的侧壁连通，膜冷却导流孔(4)的大端与环形凸台1(10)的端面连通，从而与膜冷却集合腔(5)连通；

中底(3)另一端端面与顶盖(1)连接；

集合器环(2)为U形截面的回转体，集合器环(2)的一端与顶盖(1)连接，另一端与中底(3)的外表面连接，使集合器环(2)内部与顶盖(1)和中底(3)的外表面形成的空间作为集合器腔(12)。

2.根据权利要求1所述的一种推力室的直流槽式边区膜冷却结构，其特征在于：工作过程中，冷却剂首先进入集合器腔(12)，流过斜孔，经过台阶孔进入膜冷却集合腔(5)，经过直流槽(6)喷出喷注器结构，射向身部(7)内壁，形成贴壁冷却膜，对身部(7)内壁进行冷却保护。

3.根据权利要求1所述的一种推力室的直流槽式边区膜冷却结构，其特征在于：喷嘴(9)的中心轴线与推力室身部(7)的中心轴线平行。

4.根据权利要求1所述的一种推力室的直流槽式边区膜冷却结构，其特征在于：斜孔(13)的中心轴线与推力室身部(7)的中心轴线呈一定角度。

5.根据权利要求1所述的一种推力室的直流槽式边区膜冷却结构，其特征在于：膜冷却导流孔(4)，包括大端和小端，大端和小端均为圆柱形孔，大端的内直径大于小端的内直径；小端孔径控制膜冷却流量，小端孔径设计方法如下：

式中d:小端孔直径m；q_m:膜冷却剂流量kg/s；n：膜冷却导流孔数量；C_d:膜冷却导流孔流量系数；k:冷却剂比热比；p₁:集合器腔内冷却剂压力Pa；ρ:集合器腔内冷却剂密度kg/m³；p_c：推力室室压Pa；

大端和小端圆柱形孔的长径比满足:L/D10，L为圆柱形孔的长度mm，D为圆柱形孔的直径mm。

6.根据权利要求1所述的一种推力室的直流槽式边区膜冷却结构，其特征在于：直流槽(6)为细长槽，宽度为0.5-1.5mm，左右两端均倒圆角，倒圆半径与宽度基本一致，并进行锐边处理；长度为1-1.5S，S为喷嘴安装孔直径mm。