[发明专利]一种具有温压分离机构的试验舱

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验装置，可应用于内燃机、火箭发动机、燃气轮机、锅炉和喷气技术等研究领域；特别是一种具有温压分离机构的试验舱。

背景技术

发动机是将人类不能直接利用的燃料化学能转化为可利用机械能的工具，其在现代社会中具有不可替代的作用。发动机研制过程中面临很多问题，特别是不稳定燃烧一直是困扰发动机技术发展的世界性难题，发动机燃烧室内燃料的喷注雾化、蒸发燃烧特性决定了发动机性能，是引起不稳定燃烧的关键因素。

液滴蒸发与燃烧是非常复杂的物理化学过程，广泛存在于各种发动机工作过程中。燃料喷注雾化、蒸发燃烧试验研究是发动机研制过程中非常重要的环节。为了简化并了解最基本的物理化学现象，通常从最简单的单液滴研究入手，其中对单液滴的蒸发、雾化和燃烧过程进行试验研究是其中关键的一环，通过对处于在高温高压条件下液滴蒸发、雾化燃烧特性进行试验研究，准确把握液滴蒸发、燃烧过程及其规律，进而揭示发动机不稳定燃烧的产生的主要激励机理，对于抑制燃烧不稳定性，改善发动机性能具有重要意义。

由于液体燃料在较高温度下都具有较强的挥发性，所以试验时要求准备时间必须尽可能的短，然而在现有条件下使试验舱达到要求的高温高压条件仍需要一段时间，如果按照传统做法直接悬挂液滴于高温下，液滴的挥发性势必影响试验效果甚至得不到有意义的试验数据，所以解决高温高压条件下的液滴悬挂问题，避免液滴挥发是一项重要课题。目前国内外对高温高压条件下的液滴蒸发燃烧试验研究比较少，现有同类试验一般是在简化条件下进行，虽然也得出了一些结果，但是和实际的发动机燃烧条件相比还是有很大差距。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种结构简单，布局紧凑，操作方便，试验精度高，能使温度和压强分离，解决高温高压条件下液滴雾化、燃烧试验准备过程中的液滴挥发难题的具有温压分离机构的试验舱。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种具有温压分离机构的试验舱，包括上舱盖、舱室和下舱盖；所述上舱盖中心设置有通孔和温压分离机构，该温压分离机构包括设置于通孔顶部无底的盒体、套装于盒体外侧并镶嵌于上舱盖上表面的电磁铁和设置于通孔底部并位于舱室内的保护罩；该保护罩、上舱盖和盒体构成密封空间；所述盒体外侧设置常温气体阀门，盒体内侧顶部设置液滴悬挂装置；所述舱室侧板设置高温气体阀门和放气阀门。

所述电磁铁与上舱盖之间填充隔热材料；所述保护罩外设置隔热绝缘防护层。

所述保护罩与上舱盖之间涂抹有耐高温辅助密封材料。

所述液滴悬挂装置为石英丝或热电偶。

所述舱室还设置有可监测舱室内压强的第一压力传感器。

所述盒体与上舱盖为一体结构，该盒体还设置有可监测温压分离机构内压强的第二压力传感器。

所述下舱盖设置底座，该底座上设置有滑轮。

所述保护罩和舱室的侧面分别设置有若干个轴线重合的透明窗口。

所述透明窗口外设置有光学摄影设备和光源。

本发明采用上述结构后，结构简单，布局紧凑，上述温压分离机构可将舱室分割为两个空间，一个为常温高压空间，一个为高温高压空间；巧妙利用电磁铁断电不具有磁性的特性，在电磁铁断电后，保护罩在自重下脱落，使燃料液滴瞬间暴漏在预定的高温高压气体环境中，大大缩短了液滴雾化、燃烧试验准备过程的时间，解决了燃料液滴的挥发难题，操作方便，试验精度高。

附图说明

图1是本发明具有温压分离机构的试验舱的结构示意图；

图2 是本发明液滴悬挂整体结构示意图；

图3 是本发明试验数据采集示意图；

图4 是本发明保护罩示意图；

图5是本发明上舱盖和盒体示意图；

图6是本发明上舱盖和保护罩安装示意图；

图7 是本发明液滴悬挂舱内示意图；

图8 是本发明保护罩落下舱内示意图。

其中有：1. 螺栓；2.常温气体阀门；3.舱室；4.第一压力传感器；5.下舱盖；6.底座；7.放气阀门；8.高温气体阀门；9. 透明窗口；10.保护罩；11.上舱盖；12.电磁铁；13.第二压力传感器；14.盒体；15.液滴悬挂装置；16.燃料液滴；17.光学摄影设备；18.光源；19.通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体优选实施方式对本发明作进一步详细的说明。