[发明专利]一种可提高推进剂充填同步性的导流板、喷注器

说明书

本发明涉及一种可提高推进剂充填同步性的导流板、喷注器，以解决现有喷注器燃料腔导流板使得燃料充填为单向且行程较长，导致喷注器充填同步性降低和起动时工作稳定性降低的技术问题。导流板包括导流板本体、设置在导流板本体中心区域的中心孔、圆周均布在导流板本体边缘区域的多个边区分流孔，以及多个喷嘴安装孔，多个边区分流孔的总面积与中心孔面积之比为20％～30％；喷注器包括喷注器面、设置在喷注器面的多个喷嘴、燃料腔及上述导流板，导流板安装在燃料腔中且将燃料腔分割为燃料上腔和燃料下腔，多个喷嘴分别贯穿燃料腔，且在燃料腔中从对应的喷嘴安装孔穿过。本发明可兼顾喷注器面的冷却以及燃料充填的速度。

技术领域

本发明涉及一种可提高液体推进剂充填同步性的导流板、喷注器，导流板应用于喷注器燃料腔中，该喷注器应用于发动机的推力室或燃气发生器，尤其是对推进剂充填同步性要求较高的液体火箭发动机推力室。

背景技术

液体火箭发动机推力室喷注器是将液体推进剂组元进行雾化和混合的主要部件。喷注器的工作状况在很大程度上决定了推进剂的燃烧完全程度以及推力室工作过程的稳定性。一方面，喷注器内液体推进剂充填过程的同步性影响推力室点火质量及起动时工作稳定度；另一方面，喷注器面接近推力室温度最高处，其热环境非常恶劣，需加强冷却以保证其工作可靠性。因此，提高推力室喷注器充填同步性、解决推力室喷注器面的冷却和提高其热防护安全性裕度，是发动机研制中需要面临的重要问题。

为解决推力室喷注器面的冷却和提高其热防护安全性裕度，通常可以在推力室以及燃气发生器的喷注器燃料腔安装导流板，通过导流板将燃料腔分为上下两部分，燃料流经燃料容积较小的下腔时可保持较高流速，以充分冷却喷注器面。之后由导流板中心孔流入燃料上腔，填充燃料上腔并进入喷嘴。国内外的多种推力室和燃气发生器均采用了此种导流板的喷注器。但采用此种导流板后，喷注器燃料腔的燃料充填为单向且行程较长，喷注器充填同步性降低，起动时的工作稳定性降低。

发明内容

本发明的目的是解决现有喷注器燃料腔导流板使得燃料充填为单向且行程较长，导致喷注器充填同步性降低和起动时的工作稳定性降低的技术问题，提出一种可提高推进剂充填同步性的导流板、喷注器，该导流板可提高喷注器液体推进剂的充填同步性，兼顾燃料下腔流速，进而提高喷注器面的冷却裕度。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种可提高推进剂充填同步性的导流板，其特殊之处在于：

包括导流板本体、设置在导流板本体中心区域的中心孔2、圆周均布在导流板本体边缘区域的多个边区分流孔3、设置在中心孔2和边区分流孔3之间区域的多个喷嘴安装孔4；

所述喷嘴安装孔4与喷注器面10的喷嘴5一一对应，用于喷嘴5从喷嘴安装孔4穿过；

所述多个边区分流孔3的总面积小于中心孔2面积。

进一步地，所述多个边区分流孔3的总面积占中心孔2面积的20％～30％，可兼顾喷注器面的冷却需求以及燃料腔6的充填速度。

进一步地，所述多个边区分流孔3的总面积占中心孔2面积的25％。

进一步地，所述导流板本体为碟形冲压结构。

进一步地，所述喷嘴安装孔4设置为不小于4层，最内层喷嘴安装孔4的数量为12个，由内至外各层依次递增6个。

进一步地，所述边区分流孔3与最外层喷嘴安装孔4的数量相同，能够最大程度保证燃料腔流场分布均匀性和一致性。

本发明还提出一种喷注器，其特殊之处在于：

包括喷注器面10、设置在喷注器面10上的多个喷嘴5、设置在喷注器面10上方的燃料腔6，以及上述可提高推进剂充填同步性的导流板1；

所述导流板1设置在燃料腔6中，且将燃料腔6分割为燃料上腔7和燃料下腔8；