小型氣氣噴注光學(xué)透明燃燒裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于進(jìn)行多光學(xué)診斷的氣氣噴注燃燒裝置，更特別的說明，是指一種適用于小推力、低流量、低燃燒室壓力火箭發(fā)動機(jī)進(jìn)行多光學(xué)診斷的透明燃燒裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]全流量補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動機(jī)是液體火箭發(fā)動機(jī)的一種新型循環(huán)方式，其中氣氣噴注器燃燒技術(shù)是其核心技術(shù)之一。試驗(yàn)過程中需對其燃燒過程進(jìn)行多方位的精確測量才能獲得準(zhǔn)確可信的性能參數(shù)，方便對其燃燒機(jī)理本質(zhì)開展更多的研宄工作。
[0003]傳統(tǒng)的燃燒測量裝置為接觸式測量方法，一般將傳感器探頭布置在待測量區(qū)域或是流場中，經(jīng)過一定時間達(dá)到平衡后，傳感器上參數(shù)可近似認(rèn)為是流場該處的參數(shù)，這種測量方法廣泛的應(yīng)用在流體試驗(yàn)研宄中，試驗(yàn)費(fèi)用較低。但是由于其對原始的流場的干擾不可避免的特性，使得數(shù)據(jù)精度存在一定的誤差。非接觸診斷技術(shù)由于其不需要接觸目標(biāo)就可以獲得流場的參數(shù)，在研宄燃燒機(jī)理方面取得了長足的進(jìn)展。針對小型的氣氣噴注燃燒機(jī)理方面的研宄，目前在高壓條件下已經(jīng)取得了一定的成果，但是其由于密封性要求較高，對其進(jìn)行全面的多光學(xué)診斷研宄受到一定的限制，全方位的進(jìn)行燃燒室流場觀測成為了一項(xiàng)急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出了一種安全可靠的氣氣噴注光學(xué)透明燃燒裝置，建立一個全透明的石英燃燒室裝置，能夠方便的進(jìn)行全方位的光學(xué)系統(tǒng)診斷研宄，比如激光誘導(dǎo)熒光裝置，高速攝影儀，以及紅外熱像儀等。
[0005]所述的氣氣噴注光學(xué)透明燃燒裝置包括燃燒室頭腔、透明燃燒室和燃燒室尾部，所述燃燒室頭腔與燃燒室尾部通過均布的四個螺桿將所述的透明燃燒室固定在中間；所述螺桿兩端分別配合連接四個六角螺帽A和四個六角螺帽C對透明燃燒室施加預(yù)緊力，達(dá)到透明燃燒室內(nèi)的密封要求；六角螺帽B配合連接在螺桿上，并處于燃燒室壓蓋下方，用于支撐燃燒室壓蓋。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及創(chuàng)新性在于:
[0007](I)本發(fā)明的主要創(chuàng)新性在于小型氣氣噴注光學(xué)透明燃燒裝置為石英玻璃建立的全透明燃燒室，能夠穩(wěn)定可靠進(jìn)行低壓力、小流量環(huán)境下的氣氣燃燒機(jī)理研宄，多種光學(xué)裝置可以對其進(jìn)行全面的燃燒診斷測量。
[0008](2)本發(fā)明中采用火箭發(fā)動機(jī)中常用的同軸剪切噴注器，采用了相應(yīng)的軸向與徑向密封結(jié)構(gòu)與外套結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，能夠方便的進(jìn)行噴嘴更換，實(shí)現(xiàn)不同的燃燒工況。
[0009](3)本發(fā)明中采用點(diǎn)火器尾部點(diǎn)火方式，點(diǎn)火器采用傳統(tǒng)的火花塞，實(shí)現(xiàn)對燃燒過程可靠點(diǎn)火，此種方式優(yōu)點(diǎn)為簡單可靠，便于火花塞更換，簡化了相應(yīng)的點(diǎn)火過程。由于火花塞頭部深入燃燒室內(nèi)部一定距離，對點(diǎn)火頭有一定的燒蝕，但是一般噴注器試驗(yàn)時間較短，不影響使用。
[0010](4)本發(fā)明中針對石英玻璃易碎的特性，軸向采用了兩端凹槽，內(nèi)部填充O型圈密封方式，徑向采用環(huán)O型圈方式，此類柔性接觸的優(yōu)點(diǎn)為能夠最大程度上減少安裝過程中對玻璃的損壞，具有一定的創(chuàng)造性。
[0011](5)本發(fā)明中采用四條螺桿對透明燃燒室進(jìn)行擠壓密封，考慮到實(shí)際試驗(yàn)過程中，燃燒室處于豎立狀態(tài)，中間安裝了另一個支承螺母，主要保證燃燒室破裂后燃燒室尾部不會因此掉落減少其他損害，起到支承作用。
[0012](6)本發(fā)明提供的裝置對燃燒狀態(tài)進(jìn)行全面檢測，對其深入研宄燃燒機(jī)理提供了幫助。本發(fā)明根據(jù)燃燒中的相似性原理，建立低壓環(huán)境下燃燒機(jī)理研宄準(zhǔn)則，能夠?qū)Ω邏簵l件下燃燒情況進(jìn)行預(yù)測。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的小型氣氣噴注光學(xué)透明燃燒裝置外部概況圖；
[0014]圖2是推力室頭腔剖面圖；
[0015]圖3是燃燒室尾部剖面圖。
[0016]圖中:
[0017]1.燃燒室頭腔； 101.氧氣接嘴；102.鎖緊螺釘A ;
[0018]103.氧氣壓蓋； 104.氫氣套筒；105.氫氣接嘴；
[0019]106.氫氣噴嘴； 107.氧氣噴嘴；108.第一 O型圈；
[0020]108a.第二 O型圈； 109.第三O型圈；110.第四O型圈；
[0021]111.第五O型圈； 112.第六O型圈；113.第一環(huán)形腔；
[0022]114.第二環(huán)形腔；2.透明燃燒室；
[0023]3.燃燒室尾部； 301.燃燒室壓蓋；302.火花塞；
[0024]303.紫銅墊片； 304.噴管壓蓋；305.鎖緊螺釘B ;
[0025]305a.鎖緊螺釘C ; 306.噴管；307.第七O型圈；
[0026]308.堵蓋； 309.四氟墊片；310.傳感器接嘴；
[0027]311.第八O型圈； 312.第九O型圈；401.六角螺帽A ;
[0028]402.螺桿； 403.六角螺帽B ；404.六角螺帽C。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0030]本發(fā)明提供一種小型氣氣噴注光學(xué)透明燃燒裝置，如圖1所示，所述的裝置包括燃燒室頭腔1、透明燃燒室2和燃燒室尾部3。所述燃燒室頭腔I與燃燒室尾部3通過均布的四個螺桿402將所述的透明燃燒室2固定在中間。所述螺桿402兩端分別配合連接四個六角螺帽A401和四個六角螺帽C404對燃燒室頭腔I與燃燒室尾部3中間的透明燃燒室2施加預(yù)緊力，達(dá)到透明燃燒室2內(nèi)的密封要求?？紤]試驗(yàn)裝置在實(shí)際使用過程中處于豎直狀態(tài)，透明燃燒室2在試驗(yàn)過程中有破裂危險，因此裝置中設(shè)置了四個六角螺帽B403對燃燒室尾部3實(shí)現(xiàn)支承作用，防止意外情況下掉落。所述的六角螺帽B403配合連接在螺桿402上，并處于燃燒室壓蓋301下方，用于支撐燃燒室壓蓋301。
[0031]本發(fā)明裝置安裝過程中，首先安裝燃燒室頭腔I部分。燃燒室頭腔I主要目的為提供燃燒過程中所需要的推進(jìn)劑介質(zhì)，例如氫氣和氧氣。如圖2所示，氧氣從氧氣接嘴101進(jìn)入直流通道，從尾端氧氣噴嘴107內(nèi)孔中直接噴出，進(jìn)入透明燃燒室2內(nèi)。氫氣從氫氣接嘴105進(jìn)入第一環(huán)形腔113中，所述的第一環(huán)形腔113由氫氣噴嘴106和氫氣套筒104形成。然后通過氫氣噴嘴106上的六個孔115，進(jìn)入第二