[发明专利]一种模块化富氧富燃燃气特性测试装置

权利要求书

1.一种模块化富氧富燃燃气特性测试装置，包括燃烧室壳体(2)、点火装置、测压座(10)，所述点火装置设置于燃烧室壳体(2)顶壁靠近入口一端，测压座(10)设置于燃烧室壳体(2)顶壁靠近出口一端；燃烧室壳体(2)内壁设置有绝热层(24)；其特征在于：所述燃烧室壳体(2)的入口端安装有预混室(5)，预混室(5)为一端设置有法兰结构的封闭腔体；所述法兰结构通过螺钉、垫片与燃烧室的入口端面密封安装，其外端面上开有两个通孔，分别作为富氧气体进气口(3)、富燃气体进气口(4)；预混室(5)位于燃烧室壳体(2)内的壁面上开有预混出口(30)，将富氧富燃气体经预混室(5)预混后通入燃烧室壳体(2)内；

所述燃烧室壳体(2)顶壁上、在测压座(10)和燃烧室壳体(2)出口之间开有第三通孔，作为烟气成分气孔(11)，与集气箱、烟气分析仪、气相色谱仪连接，能够实现烟气成分原味分析；

所述燃烧室壳体(2)下壁面靠近入口一端开有第四通孔，作为下侧富燃进气口(23)，富燃气体经下侧富燃进气口(23)垂直射流进入燃烧室壳体(2)内；

所述燃烧室壳体(2)下壁面开有第一阶梯通孔，用于固定安装燃料底座(17)，并通过垫片密封；所述燃料底座(17)位于燃烧室壳体(2)内的上端面开有凹槽，富燃推进剂(21)通过富燃载体安装于所述凹槽内；所述燃料底座(17)中心处开有气孔，气孔外端焊接有测温座(20)，测温压螺(18)通过螺纹与测温座(20)连接，两者之间采用聚四氟乙烯锥(19)密封；热电偶金属丝依次穿过富燃载体(22)、燃料底座(17)的气孔和聚四氟乙烯锥，实现富燃推进剂的固相温度或气相燃烧温度的测量；

所述燃烧室壳体(2)的出口壁面中心处开有第二阶梯通孔；所述第二阶梯通孔内通过喉衬压螺(12)同轴固定有喉衬(13)，其阶梯面上设置有喉衬垫片(14)，用于燃烧室壳体(2)与喉衬压螺(12)的密封连接。

2.根据权利要求1所述模块化富氧富燃燃气特性测试装置，其特征在于：所述点火装置包括点火座(9)、点火压螺(7)、聚四氟乙烯锥(8)、点火头和点火药包；所述燃烧室壳体(2)顶壁上表面靠近入口一端开有第一通孔，所述第一通孔正上方同轴固定有点火座(9)，点火压螺(7)通过螺纹与点火座(9)连接，两者之间采用聚四氟乙烯锥(8)密封，点火药包通过点火头悬置于所述第一通孔内。

3.根据权利要求1所述模块化富氧富燃燃气特性测试装置，其特征在于：所述燃烧室壳体(2)顶壁上表面靠近出口一端开有第二通孔，所述第二通孔正上方同轴固定有测压座(10)；所述测压座(10)与压力传感器相连，能够测量富氧富燃气体耦合燃烧时的压强变化。

4.根据权利要求1所述模块化富氧富燃燃气特性测试装置，其特征在于：所述下侧富燃进气口(23)与预混出口(30)的轴向距离为6毫米，能够保证富氧气体从预混出口(30)喷出后与富燃气体快速混合，使得垂直扩散耦合燃烧更充分。

5.根据权利要求1所述模块化富氧富燃燃气特性测试装置，其特征在于：所述预混室(5)为长方体结构的封闭腔体，其侧壁结构与燃烧室壳体(2)内壁结构一致，能够同轴安装于燃烧室壳体(2)的入口处；预混室(5)的法兰结构位于燃烧室壳体(2)外侧，沿周向开有多个螺纹孔，通过圆柱头内六角螺钉(1)、预混处垫片(6)与燃烧室壳体(2)的入口端面密封连接；预混处垫片(6)安装于燃烧室壳体(2)入口端端面的环形槽内。

6.根据权利要求1所述模块化富氧富燃燃气特性测试装置，其特征在于：所述预混室(5)的富氧气体进气口(3)和富燃气体进气口(4)位于外侧端面的中部，预混出口(30)位于内侧端面的中心处。

7.根据权利要求1所述模块化富氧富燃燃气特性测试装置，其特征在于：所述富燃载体(22)采用模块化设计，根据实验用药的大小和尺寸设计一系列模块，能够实现富氧气体与富燃推进剂的气固耦合燃烧。