[发明专利]有气体吹入的燃气发生器头腔充填试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种有气体吹入的燃气发生器头腔充填试验装置，其特征在于，包括：液体供应路、气体供应路、头腔试验组件和高速摄影机，所述液体供应路和所述气体供应路在所述头腔试验组件之前汇合再与所述头腔试验组件连通，所述液体供应路能将不同流量的液体通过管路输入所述头腔试验组件内，所述气体供应路能将不同流量的气体通过管路输入所述头腔试验组件内，所述高速摄影机安装在所述头腔试验组件一侧，用于记录所述头腔试验组件的出流情况的图像及图像的拍摄时间；

所述气体供应路包括气体罐、第二电磁阀、第三压力计和音速喷嘴，所述气体罐与所述音速喷嘴之间安装所述第二电磁阀和所述第三压力计，所述气体罐与所述音速喷嘴通过管路连通，所述音速喷嘴能与所述头腔试验组件连通，所述音速喷嘴为先收缩后扩张的结构；

所述头腔试验组件包括头腔顶盖、喷注面板和离心式喷嘴，所述头腔顶盖与所述喷注面板连接形成密封腔体结构，所述喷注面板上设置多个所述离心式喷嘴，所述液体供应路和所述气体供应路能穿过所述头腔顶盖与所述头腔试验组件内部连通，所述离心式喷嘴能将所述头腔试验组件内部的气液两相喷出。

2.根据权利要求1所述的有气体吹入的燃气发生器头腔充填试验装置，其特征在于，所述液体供应路包括液体贮箱、第一阀门、流量控制装置、第一压力计、文氏管、第二压力计和第一电磁阀，所述流量控制装置一端与所述液体贮箱连通，另一端与所述文氏管连通，所述流量控制装置与所述液体贮箱之间安装所述第一阀门，所述文氏管与所述流量控制装置之间安装所述第一压力计，所述文氏管与所述第一电磁阀之间安装所述第二压力计，所述第二压力计与所述头腔试验组件之间安装所述第一电磁阀。

3.根据权利要求2所述的有气体吹入的燃气发生器头腔充填试验装置，其特征在于，所述文氏管为先收缩后扩张的结构，所述文氏管的进出口直径与相连管道的管径大小一致。

4.根据权利要求1所述的有气体吹入的燃气发生器头腔充填试验装置，其特征在于，所述头腔顶盖与所述喷注面板形成的密封腔体为扁平圆柱形结构。

5.根据权利要求1所述的有气体吹入的燃气发生器头腔充填试验装置，其特征在于，所述头腔顶盖与所述喷注面板通过螺栓连接，所述头腔顶盖顶面沿圆周方向均匀穿过数个螺栓，所述螺栓端部从所述喷注面板底面穿出，每个螺栓均配合连接平垫圈和螺母将所述头腔顶盖和所述喷注面板固定。

6.根据权利要求1所述的有气体吹入的燃气发生器头腔充填试验装置，其特征在于，所述头腔顶盖顶部密封焊接管路接口和压力传感器接口，所述管路接口与所述液体供应路和所述气体供应路的管道密封连接，所述压力传感器接口用于安装压力传感器，监测所述头腔试验组件处的压强大小。

7.根据权利要求1所述的有气体吹入的燃气发生器头腔充填试验装置，其特征在于，所述喷注面板与所述头腔顶盖接触面密封安装第一密封圈，所述离心式喷嘴与所述喷注面板相接触的侧面密封安装第二密封圈。

8.一种试验方法，其特征在于，所述试验方法采用权利要求1-7任一项所述的有气体吹入的燃气发生器头腔充填试验装置，所述试验方法包括：先测量计算节流元件的流量系数，完成所述液体供应路和所述气体供应路元件的标定，采用水替代液体火箭发动机的燃料，所述气体供应路使用空气作为吹除气体，所述液体供应路和所述气体供应路在所述头腔试验组件之前汇合再通入所述头腔试验组件内，依次测量仅有气体、仅有液体及不同流量气液两相通入时的所述头腔试验组件的压强，冷试观察气液流动情况，并对所述头腔试验组件处液流情况进行高速摄影记录。