[发明专利]一种液体发动机降噪装置及液体发动机试验装置

说明书

本发明涉及降噪技术领域，具体涉及一种液体发动机降噪装置及液体发动机试验装置。降噪装置包括设置在发动机喷管下游的壳体，绕壳体的内侧设置的至少一个第一喷环，绕壳体的内侧设置的至少一个第二喷环，第一喷环上设置有多个第一喷口，第一喷口向壳体内喷出可与发动机燃气发生反应的反应气；第二喷环上设置有多个第二喷口，第二喷口向壳体内喷出冷却液。燃气在经过喷管喷出时，燃气在喷管下游形成的高温高速的喷流引起较大的噪音，反应气可以与燃气中可发生反应的部分物质反应，减少反应后燃气的速度和体积，能够有效降噪；冷却液能够大幅减少燃气的温度和速度，实现大幅降低噪音，并对第一喷环、第二喷环和壳体冷却，具有更加安全的优点。

技术领域

本发明涉及降噪技术领域，具体涉及一种液体发动机降噪装置及液体发动机试验装置。

背景技术

液体火箭发动机(Liquid Rocket Motor)是指液体推进剂火箭发动机，即使用液态化学物质作为能源和工质的化学火箭推进系统。常用的液体氧化剂有液态氧、四氧化二氮等，燃烧剂由液氢、偏二甲肼、煤油等，两者储存在不同的储箱中。液体火箭发动机工作时(以双组元泵压式液体火箭发动机为例)，推进剂和燃料分别从储箱中被挤出，经由推进剂输送管道进入推力室。推进剂通过推力室头部喷注器混合雾化，形成细小液滴，被燃烧室中的火焰加热气化并剧烈燃烧，在燃烧室中变成高温高压燃气。燃气经过喷管被加速成超声速气流向后喷出，产生作用在发动机上的推力，推动火箭前进。燃气在经过喷管喷出时，燃气在喷管下游形成的高温高速的喷流引起较大的噪音。其中，针对液体火箭发动机试验的噪声治理中，常用的方式是在火箭发动机高温高速燃气下游喷水，但是对于燃烧产物是容易燃烧的气体，如氢气，喷水会造成氢气浓度大幅提升，存在和空气混合发生爆炸的风险。目前常见的解决办法中还有在燃气下游喷氮气、喷二氧化碳等方式，但是无法实现本质安全，而且影响降噪效果。

发明内容

因此，本发明提供一种能够有效降噪、更加安全的液体发动机降噪装置，以及液体发动机试验装置。

为解决上述问题，本发明的液体发动机降噪装置，包括壳体、至少一个第一喷环和至少一个第二喷环，壳体，设置在发动机喷管的下游；至少一个第一喷环，绕所述壳体的内侧设置，所述第一喷环上设置有多个第一喷口，所述第一喷口向所述壳体内喷出可与发动机燃气发生反应的反应气；至少一个第二喷环，绕所述壳体的内侧设置，所述第二喷环上设置有多个第二喷口，所述第二喷口向所述壳体内喷出冷却液。

其中，至少一个所述第一喷环和至少一个所述第二喷环沿所述壳体的延伸方向均布排列设置。

其中，所述第二喷环至少具有两个，位于排列设置的各所述第一喷环和各所述第二喷环的两侧。

其中，所述第二喷环内同轴套设有所述第一喷环以形成喷环组，所述喷环组的所述第一喷口和所述第二喷口对应设置。

其中，所述第一喷口处设有从所述第二喷口伸出的第一喷嘴。

其中，具有至少一个所述喷环组和至少两个独立的所述第二喷环，两个独立的所述第二喷环分别位于排列设置的各所述喷环组和各独立所述第二喷环的两侧。

其中，所述第一喷环上沿所述第一喷环的延伸方向设置有两排第一喷口，其中一排所述第一喷口与所述燃气流动方向呈第一设定角度的朝向所述燃气中心，其中另一排的所述第一喷口与所述燃气流动方向呈第一设定角度的朝向所述壳体内壁；所述第二喷环上沿所述第二喷环的延伸方向设置有两排第二喷口，其中一排所述第二喷口与所述燃气流动方向呈第二设定角度的朝向所述燃气中心，其中另一排的所述第二喷口与所述燃气流动方向呈第二设定角度的朝向所述壳体内壁。

其中，所述第一设定角度和/或所述第二设定角度为45度。

其中，所述壳体与所述喷管之间的距离小于所述喷管直径的一半。

其中，所述反应气为氧气，所述冷却液为冷却水。