[发明专利]一种超高温大温差喷水降温装置

摘要

一种超高温大温差喷水降温装置，涉及飞行器地面防隔热领域；包括燃气入口、第一布水管层、第二布水管层、耐高温筒体和燃气出口；其中燃气入口和燃气出口分别位于耐高温筒体的两端；第一布水层设置在距离燃气入口较近处，第二布水管层设置在距离燃气入口较远处，在国内首次设计了超高温大温差喷水降温装置。该装置能够在温度3600K的极端环境下长时间工作，具备将流量高达每小时38万立方米的高温燃气在40毫秒内降温至700K的能力。超高温大温差喷水降温装置的研制，使建设大规模燃气流试验装置成为可能，为新型航天飞行器的研制提供有效的试验手段。

主权项

一种超高温大温差喷水降温装置，其特征在于：包括燃气入口(1)、第一布水管层(2)、第二布水管层(3)、耐高温筒体(4)和燃气出口(5)；其中燃气入口(1)和燃气出口(5)分别位于耐高温筒体(4)的两端；第一布水管层(2)设置在靠近燃气入口(1)处，第二布水管层(3)设置在远离燃气入口(1)处；耐高温筒体(4)为轴向水平放置的圆台结构，轴向长度为6.8‑7.2m；燃气入口(1)和燃气出口(5)为圆形结构；其中燃气入口(1)半径为3.1‑3.3m；燃气出口(5)直径为3.9‑4.1m；第一布水管层(2)设置在距燃气入口(1)0.6‑0.8m的耐高温筒体(4)内壁上；第二布水管层(3)设置在距燃气入口(1)2.3‑2.5m的耐高温筒体(4)内壁上；第一布水管层(2)包括6根布水管，6根布水管沿周向均布在同一平面内，且沿径向指向所述平面的中心；第二布水管层(3)包括6根布水管，6根布水管沿周向均布在同一平面内，且沿径向指向所述平面的中心；耐高温筒体(4)工作温度不小于3700K，工作时负压不小于100kPa；耐高温筒体(4)设置有内壁(7)和外壁(6)，内壁(7)和外壁(6)之间设置有间距100～150mm隔板(15)，隔板(15)将内壁(7)和外壁(6)之间的圆环间隙分割成多个主动热防护冷却通道(8);第一布水管层(2)、第二布水管层(3)中的布水管为多段变直径结构；从喷水管进水口(9)沿布水管方向分为三段变径结构；三段变径结构从喷水管进水口(9)沿布水管方向直径依次为48‑52mm、30‑34mm、18‑22mm；布水管外壁上设置有雾化喷嘴(10)和加长管雾化喷嘴(16)，雾化喷嘴(10)和加长管雾化喷嘴(16)交替对称分布在布水管的两侧，且位于布水管层的平面内。