[发明专利]一种评估涂层燃烧室壁面对液膜冷却影响的测试系统及方法

摘要

本发明公开了一种评估涂层燃烧室壁面对液膜冷却影响的测试系统及方法，基于实验室测量的液滴速度、粒径和可加热控温的真实燃烧室涂层试片，模拟液滴撞壁的真实过程，通过高速摄影捕捉液滴撞壁后的发展情况，判断液滴破碎的临界韦伯数，并通过改变液滴入射韦伯数和试片温度，找到液滴发展情况随着入射韦伯数和试片温度变化的划分机制和数学模型，以指导离心式喷嘴设计，使液滴群在撞壁燃烧过程中落入到理想的机制范围内。

主权项

一种评估涂层燃烧室壁面对液膜冷却影响的测试系统，其特征在于，包括液滴发生器、燃烧室涂层试验样件、电加热底板、热电偶、温度控制器、上位机、高速摄影机、长焦显微镜头、同步信号装置以及频闪光源，温度控制器与电加热底板及热电偶连接，电加热底板放置于燃烧室涂层试验样件底部，对燃烧室涂层试验样件按照发动机点火实际状态进行加热，在燃烧室涂层试验样件侧面粘贴热电偶，对燃烧室涂层试验样件实时温度进行测量，温度控制器实时采集热电偶数据，并与系列目标温度进行比对，以控制电加热底板的通断电，使燃烧室涂层试验样件的温度与系列目标温度一致；长焦显微镜头装入4000帧/秒以上的高速摄影机上，通过上位机对高速摄影机进行开关、视场选取以及对焦，并对最终生成的图像进行存储及处理；同步频闪光源与高速摄影机通过同步信号装置进行连接，通过对同步信号装置的控制实现频闪光源和高速摄影设备的同步触发；液滴发生器位于燃烧室涂层试验样件的正上方一定距离，使液滴的自由落体的末速度达到所需的系列速度。