一種開(kāi)放環(huán)境下多參數(shù)連續(xù)可調(diào)型射流撞擊霧化試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及一種射流撞擊霧化試驗(yàn)裝置，屬于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域；特別是一種開(kāi)放環(huán)境下多參數(shù)連續(xù)可調(diào)型射流撞擊霧化試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，關(guān)于液體霧化的理論模型還不完備，液體霧化特性主要依靠半經(jīng)驗(yàn)公式和試驗(yàn)研究來(lái)獲得，因此液體霧化特性的研究對(duì)試驗(yàn)裝置提出了更為細(xì)致的要求。運(yùn)用于液體霧化特性研究的試驗(yàn)裝置很多，主要包括壓力旋流式、直流撞擊式、同軸式等型式。
[0003]直流撞擊式噴嘴作為一種很有效的霧化和混合型式，該類型噴嘴利用液體的動(dòng)壓頭使沿相反方向運(yùn)動(dòng)的液流失穩(wěn)，從而使液體破碎成液帶和液滴。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便，直流撞擊式噴嘴在霧化冷卻裝置、內(nèi)燃機(jī)及火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。但是，目前直流撞擊式噴嘴的設(shè)計(jì)分析方法遠(yuǎn)不如同軸式噴嘴那么完善，這主要是由于缺乏對(duì)撞擊射流的主要霧化機(jī)理及其后的混合過(guò)程的足夠認(rèn)識(shí)。因此，通過(guò)直流撞擊式噴嘴霧化實(shí)驗(yàn)的研究，對(duì)指導(dǎo)直流撞擊式噴嘴構(gòu)型設(shè)計(jì)和工作參數(shù)的確定有著重要意義。
[0004]對(duì)于撞擊式液體霧化試驗(yàn)裝置而言，現(xiàn)有的試驗(yàn)裝置均采用機(jī)構(gòu)固定的方式，SP將構(gòu)型固定的射流撞擊式噴嘴固定于試驗(yàn)支架上，一次只能完成一個(gè)噴嘴構(gòu)型(也即一種試驗(yàn)參數(shù)下)的實(shí)驗(yàn)。然而，實(shí)驗(yàn)研究需要做大量的不同工況和試驗(yàn)參數(shù)下的試驗(yàn)，如果針對(duì)每一試驗(yàn)參數(shù)條件下的試驗(yàn)重新設(shè)計(jì)制造一套試驗(yàn)裝置，不僅造成不必要的資源浪費(fèi)、增加試驗(yàn)成本，還會(huì)導(dǎo)致研究周期延長(zhǎng)、大大降低試驗(yàn)研究的效率。
[0005]申請(qǐng)內(nèi)容
本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種射流撞擊前長(zhǎng)度、射流撞擊角和射流撞擊偏移量等多參數(shù)能連續(xù)可調(diào)、操作簡(jiǎn)單直觀、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、試驗(yàn)精度高，維修方便的開(kāi)放環(huán)境下多參數(shù)連續(xù)可調(diào)型射流撞擊霧化試驗(yàn)裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案是:
一種開(kāi)放環(huán)境下多參數(shù)連續(xù)可調(diào)型射流撞擊霧化試驗(yàn)裝置，包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和固定設(shè)置于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上方的三個(gè)射流噴嘴。
[0007]所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上至少設(shè)置有一根立柱和一個(gè)能沿立柱上下滑移的支架。
[0008]所述支架包括一個(gè)水平底架和帶有支架橫梁的前側(cè)架。
[0009]三個(gè)所述射流噴嘴為一個(gè)豎直射流噴嘴和兩個(gè)斜置射流噴嘴；其中，所述豎直射流噴嘴固定設(shè)置在支架橫梁的底部中心；兩個(gè)所述斜置射流噴嘴分別設(shè)置在豎直射流噴嘴的兩側(cè)。
所述水平底架上設(shè)置有水平距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)兩個(gè)斜置射流噴嘴的射流撞擊前長(zhǎng)度。
[0010]所述水平距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括設(shè)置于水平底架上的兩個(gè)能水平左右滑移的滑塊，以及兩個(gè)用于調(diào)節(jié)滑塊水平滑移的水平位移調(diào)節(jié)裝置；每個(gè)滑塊的前側(cè)固定連接一個(gè)斜置射流噴嘴。
[0011]位于兩個(gè)所述滑塊后側(cè)的水平支架上還設(shè)置有兩個(gè)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，分別用于調(diào)節(jié)相應(yīng)斜置射流噴嘴的射流撞擊角。
[0012]每個(gè)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，均包括一個(gè)呈扇形的角度盤、一根連接軸和一個(gè)角度調(diào)節(jié)旋鈕。
[0013]每個(gè)所述角度盤的外周設(shè)置有齒牙，每個(gè)所述角度調(diào)節(jié)旋鈕內(nèi)置有與齒牙相嚙合的精密螺紋。
[0014]每根所述連接軸的一端與角度盤固定連接，連接軸的另一端能從相應(yīng)的一個(gè)滑塊中穿出并能相對(duì)該滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)；所述連接軸的穿出端與相應(yīng)滑塊前側(cè)固定的斜置射流噴嘴固定連接。
[0015]每個(gè)所述滑塊與其前側(cè)固定的斜置射流噴嘴之間，還設(shè)置有偏移量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該偏移量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)偏移調(diào)節(jié)螺桿和一個(gè)偏移量調(diào)節(jié)旋鈕。
[0016]每根所述連接軸的穿出端固定連接有一塊安裝板，所述偏移量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定連接在安裝板上。
[0017]每個(gè)所述滑塊的后側(cè)設(shè)置有一根限位擋條。
[0018]每個(gè)所述角度盤上均設(shè)置有角度刻度線。
[0019]每個(gè)所述角度盤旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的精度為30"。
[0020]每個(gè)所述水平位移調(diào)節(jié)裝置均包括一根與滑塊固定連接的水平連接桿，該水平連接桿的頂端依次設(shè)置有內(nèi)置精密螺桿的微分筒、內(nèi)置螺母的固定套筒和水平距離調(diào)節(jié)旋鈕。
[0021]所述水平位移調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)精度為10微米。
[0022]所述支架橫梁上還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)豎直射流噴嘴軸向高度的高度調(diào)節(jié)旋鈕。
[0023]所述水平支架的后側(cè)設(shè)置有等腰三角形的后側(cè)架，所述立柱有兩根，立柱的頂端設(shè)置有橫梁，所述后側(cè)架上設(shè)置有與橫梁相連接的支架高度調(diào)節(jié)螺桿。
[0024]本申請(qǐng)采用上述結(jié)構(gòu)后,具有如下有益效果:
1.上述水平距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，巧妙利用了千分尺的原理，能連續(xù)精確地用于調(diào)節(jié)兩個(gè)斜置射流噴嘴的射流撞擊前長(zhǎng)度。射流撞擊前長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)，操作方便，調(diào)節(jié)精度高，能精確到10微米，實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性及可靠性高。
[0025]2.上述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，巧妙利用了幾何放大原理，能連續(xù)精確地用于調(diào)節(jié)兩個(gè)斜置射流噴嘴的射流撞擊角。射流撞擊角的調(diào)節(jié)，操作方便，調(diào)節(jié)精度高，能精確到30 "，實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性及可靠性高。
[0026]3.上述偏移量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，也巧妙利用了千分尺的原理，能連續(xù)精確地用于兩個(gè)斜置射流噴嘴的射流撞擊偏移量的調(diào)節(jié)，能使2個(gè)或3個(gè)射流噴嘴位于同一個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行射流撞擊，也可以使2個(gè)或3個(gè)射流噴嘴在一個(gè)立體空間內(nèi)進(jìn)行撞擊。射流撞擊偏移量的調(diào)節(jié)，操作方便，調(diào)節(jié)精度高，也能精確到10微米，實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性及可靠性高。
[0027]4.上述豎直射流噴嘴的設(shè)置，通過(guò)對(duì)豎直射流噴嘴的打開(kāi)或閉合控制，能夠?qū)崿F(xiàn)兩股或三股射流的撞擊實(shí)驗(yàn)。
[0028]5.上述射流噴嘴，可拆卸或更換為不同型號(hào)，維修方便，并能滿足不同實(shí)驗(yàn)的要求。
[0029]綜上所述，本申請(qǐng)彌補(bǔ)了現(xiàn)有相關(guān)試驗(yàn)裝置不能實(shí)現(xiàn)多試驗(yàn)參數(shù)連續(xù)調(diào)節(jié)的缺陷，降低了試驗(yàn)成本，且本申請(qǐng)的試驗(yàn)裝置操作簡(jiǎn)單、直觀，結(jié)構(gòu)緊湊，具有高可靠性和試驗(yàn)精度。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1顯示了本申請(qǐng)一種開(kāi)放環(huán)境下多參數(shù)連續(xù)可調(diào)型射流撞擊霧化試驗(yàn)裝置的立視圖；
圖2顯示了水平距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和偏移量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3顯示了本申請(qǐng)一種開(kāi)放環(huán)境下多參數(shù)連續(xù)可調(diào)型射流撞擊霧化試驗(yàn)裝置的正視圖；
圖4顯示了本申請(qǐng)一種開(kāi)放環(huán)境下多參數(shù)連續(xù)可調(diào)型射流撞擊霧化試驗(yàn)裝置的后視圖；
圖5顯示了本申請(qǐng)中開(kāi)放環(huán)境下多參數(shù)連續(xù)可調(diào)型射流撞擊霧化試驗(yàn)裝置的左側(cè)視圖。
[0031]其中有:10.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；20.立柱；21.豎直滑槽；22.流量計(jì)；23.橫梁；231.壓力表；30.支架；31.水平底架；311.導(dǎo)軌；32.前側(cè)架；321.支架橫梁；322.高度調(diào)節(jié)旋鈕；323.豎直射流噴嘴固定件；33.后側(cè)架；34.支架高度調(diào)節(jié)螺桿；40.水平距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；41.滑塊；411.限位擋條；42.水平連接桿；43.固定套筒；44.微分筒；45.水平距離調(diào)節(jié)旋鈕；50.角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；51.角度盤；511.齒牙；512.角度刻度線；52.角度調(diào)節(jié)旋鈕；53.連接軸；54.安裝板；60.偏移量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；61.偏移量調(diào)節(jié)旋鈕；62.偏移調(diào)節(jié)螺桿；63.斜置射流噴嘴固定件；70.射流噴嘴；71.豎直射流噴嘴；72.斜置射流噴嘴。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和具體較佳實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0033]如圖1、圖3、圖4和圖5所示，一種開(kāi)放環(huán)境下多參數(shù)連續(xù)可調(diào)型射流撞擊霧化試驗(yàn)裝置，包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)10、立柱20、支架30、水平距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)40、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)50、偏移量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)60和3個(gè)射流噴嘴70。其中，3個(gè)射流噴嘴70為:一個(gè)豎直射流噴嘴71和設(shè)置在豎直射流噴嘴71兩側(cè)的兩個(gè)斜置射流噴嘴72。
[0034]如圖1所示，試驗(yàn)平臺(tái)10是整個(gè)試驗(yàn)裝置的支撐臺(tái)，并可以放置其它的試驗(yàn)測(cè)量?jī)x器。
[0035]上述立柱20固定設(shè)置在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)20上。立柱20可以為I根、2根、4根或多根。如圖1、圖3和圖4所示，立柱20優(yōu)選為2根，兩根立柱20的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有一個(gè)豎向滑槽21，其中一根立柱20上設(shè)置有流量計(jì)22，流量計(jì)22能用于檢測(cè)與控制流向射流噴嘴70內(nèi)的流體的流量大小。兩根立柱20的頂端設(shè)置有橫梁23，橫梁23上設(shè)置有至少一個(gè)壓力表231，優(yōu)選為三個(gè)。每個(gè)壓力表231連接I個(gè)射流噴嘴70，用于檢測(cè)與控制每個(gè)對(duì)應(yīng)射流噴嘴70的入口壓力或噴射壓力。
[0036]上述支架30安裝在兩根立柱20的豎向滑槽21內(nèi)，支架30能沿著豎向滑槽21上下滑移。支架30包括一個(gè)水平底架31、設(shè)置于水平底架31前側(cè)的前側(cè)架32和設(shè)置于水平底架31后側(cè)的后側(cè)架33。
[0037]水平底架31內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)軌311和水平距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)40。其中，導(dǎo)軌311沿水平方向(即X方向)設(shè)置。
[0038]前側(cè)架32帶有一根支架橫梁321，如圖1和圖3所示，支架橫梁321的正中心設(shè)置有高度調(diào)節(jié)旋鈕322，該高度調(diào)節(jié)旋鈕322固定連接有一個(gè)豎直噴嘴固定件323。豎直噴嘴固定件323上可拆卸連接有一根豎直射流噴嘴71，故能方便地對(duì)豎直射流噴嘴71進(jìn)行拆卸或更換。
[0039]高度調(diào)節(jié)旋鈕322的設(shè)置方式，可與水平距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)40的后續(xù)具體設(shè)置方式相同，也可采用千分尺的原理，能精確到10微米。高度調(diào)節(jié)旋鈕322能對(duì)豎直射流噴嘴71的射流撞擊前長(zhǎng)度，也即豎直射流噴嘴71的軸向高度，進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0040]如圖4所示，上述后側(cè)架33，優(yōu)選為等腰三角形，