[发明专利]一种基于透明可视化和可变多通道的内燃波转子实验装置及实验方法

说明书

本发明公开了一种基于透明可视化和可变多通道的内燃波转子实验装置及实验方法，属于新概念的非定常燃烧领域。本发明的内燃波转子，包括相对设置的第一端板、第二端板，以及若干个设置在第一端板和第二端板之间的波转子通道，波转子通道为可视化结构，因而能够实现对波转子通道内气体点火和燃烧过程进行观察与测量；此外，第一端板和第二端板之间连接有用于传递扭矩的传力件，因而第一端板和第二端板之间通过传力件传递扭矩，而不是依赖于波转子通道传递扭矩，从而能够有效地防止内燃波转子在高速转动时波转子通道发生损坏。

技术领域

本发明涉及新概念的非定常燃烧领域技术领域，更具体地说，涉及一种基于透明可视化和可变多通道的内燃波转子实验装置及实验方法。

背景技术

内燃波转子采用新型的等容燃烧，较传统的燃气轮机能较好的提高涡轮前压力以实现推进系统性能的提高。除此之外，内燃波转子还具有结构简单，工作稳定的特点，因此受到国内外学者的广泛研究。

目前，国内外关于波转子的研究尚处于实验阶段，公开号为CN106124217A的中国专利提供了一种单通道内燃波转子实验装置，其包括闸阀、波转子通道、微调平台、水冷系统邓等装置。通过微调平台控制间隙，可以探究泄漏间隙对波转子点火的影响。公开号为CN104458269A的中国专利文件提出了一种基于相对运动的简化内燃波转子实验装置，将密封盘与转轴相连以实现对于双通道波转子的相对运动，可以避免通道旋转带来的数据采集问题。

然而，对内燃波转子进行实验时，不可规避的难题是如何实现对波转子通道内气体点火和燃烧过程进行观察与测量。波转子通道的可视化问题难以解决，其关键原因在于两个方面，一方面是波转子通道之间的壁面遮挡，另一方面时波转子通道在工作时处于高速旋转状态。上述两个方面的原因，导致了在内燃波转子工作过程中，对波转子通道内流动、化学反应等多物理场的观察与测量变得十分困难。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中波不易对转子通道内气体点火和燃烧过程进行观察与测量的不足，提供一种基于透明可视化和可变多通道的内燃波转子实验装置，以及利用该实验装置进行实验的方法，该方法简单，且波转子通道内气体的点火和燃烧过程易于观察与测量。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种内燃波转子，包括相对设置的第一端板、第二端板，以及若干个设置在所述第一端板和第二端板之间的波转子通道，所述波转子通道为可视化结构；所述第一端板和第二端板之间连接有用于传递扭矩的传力件。

进一步地，所述波转子通道由石英材料制成。

进一步地，所述第一端板上沿周向等距开设有偶数个第一固定槽，所述第二端板上与所述第一固定槽相对应的位置处开设有第二固定槽，所述波转子通道的两端分别卡设在处于对应位置的第一固定槽和第二固定槽内。

进一步地，所述第一固定槽的槽底开设有贯穿于所述第一端板的第一气流通道；和/或，

所述第二固定槽的槽底开设有贯穿于所述第二端板的第二气流通道。

进一步地，处于闲置状态的第一固定槽和第二固定槽上均可拆卸地连接有端盖，所述端盖用于遮盖气流通道。

进一步地，处于工作状态的第一固定槽和第二固定槽上均设置有密封垫；所述密封垫设置在波转子通道的外侧壁与第一固定槽/第二固定槽的槽壁之间。

进一步地，所述传力件包括两个安装盘，以及两端分别连接在两个所述安装盘上的若干个传力杆；所述传力杆的端部突出于所述安装盘设置，所述第一端板和第二端板上分别开设有供所述传力杆端部插入的第一固定孔和第二固定孔。