[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

说明书

本发明提供了有气体吹入的燃气发生器头腔充填试验装置及试验方法，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，可以分析不同气液流量对燃气发生器头腔充填过程的影响。

技术领域

本发明涉及发动机冷试技术领域，尤其涉及一种有气体吹入的燃气发生器头腔充填试验装置及试验方法。

背景技术

现有的试验装置及试验方法通常不考虑发动机启动过程中的气体吹入，通向发动机及燃气发生器的管路只有推进剂供应管路，而开展发动机热试的装置中虽然有一些会考虑完整的发动机启动过程，但其结构中包括发动机壳体，不能很好地观察到气液两相共同作用下头腔的充填情况及喷注器的雾化情况。因此现有技术中缺少专门针对气体吹入对头腔充填的影响进行试验研究的试验装置。

现有试验装置通常都将头腔充填过程中的气体吹入环节忽略简化，但气体吹入的时序及流量控制却对发动机实际的启动过程有很大影响，有时甚至会导致启动失败或是启动过程中的工作不稳定。因此本试验装置提供了针对气体吹入对燃气发生器启动过程的影响进行分析的合理方案，实现了对有气体吹入的头腔充填过程的观察与研究。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本申请提供一种有气体吹入的燃气发生器头腔试验装置及试验方法。

为达上述目的，第一方面，本申请提供的一种有气体吹入的燃气发生器头腔试验装置，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。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，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。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，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。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，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。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，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。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，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。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，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。