[发明专利]一种防串腔高温燃气生成装置的调试系统及方法

说明书

本发明提供一种防串腔高温燃气生成装置的调试系统及方法，解决现有加热装置易发生起动过冲、燃烧室爆燃、关机烧蚀喷注器等安全风险的问题。系统包括空气供应单元、燃料供应单元、氧化剂供应单元、第一管路、第二管路、第三管路、氧化剂入口阀门、燃料入口阀门、空气入口阀门、设在空气腔的空气压力传感器、设在燃料腔的燃料压力传感器、设在氧化剂腔的氧化剂压力传感器、设在燃烧室上的燃烧室压力传感器、设在第二管路上的燃料流量计、设在第三管路上的氧化剂流量计；第一管路进口与空气供应单元连通，两个出口分别与第一、第四环腔连通；第二管路进口、出口与燃料供应单元、第二环腔连通；第三管路进口、出口与氧化剂供应单元、第三环腔连通。

技术领域

本发明属于冲压发动机地面试验领域，具体涉及一种冲压发动机地面试验来流模拟系统防串腔高温燃气生成装置的调试系统及方法。

背景技术

飞行中的冲压发动机，从大气中吸取空气作为氧化剂与自带燃料进行燃烧，获得推力，它的内流和外流工作状况由一定飞行高度的大气参数：静压、静温和飞行速度决定。根据飞行中的参数结合进气道临界喉道几何尺寸可以计算得到，在地面试验过程中发动机进气道入口需要的总温、总压、总流量等参数。

地面试验过程中，总温的模拟通常是采用燃烧加热的方式来生成，目前，常用的高温燃气生成装置为氧化剂、燃料燃烧加热空气的方式，生成发动机进气道所需来流的一种燃烧装置。如图1所示，现有防串腔高温燃气生成装置包括圆盘结构的喷注器01以及同轴设置在喷注器01尾部的燃烧室02，喷注器01上开设由轴心往外依次同心设置且不连通的点火器腔、第一环腔011、第二环腔012、第三环腔013、第四环腔014，其中，点火器03位于所述点火器腔内，第一环腔011和第四环腔014均为空气腔，第二环腔012为燃料腔，第三环腔013为氧化剂腔，喷注器01的尾部设有分别与第一环腔011、第二环腔012、第三环腔013、第四环腔014连通的喷注孔，在喷注器01上部点火器03位置安装有点火器堵盖04。该燃烧装置在地面试验过程中，危险性较大，易发生爆炸、烧蚀、着火等危险，因此，在燃烧装置使用前需对其进行冷调调试，调试完的参数作为点火试车工作程序制定的重要依据。

冷态调试因为涉及到加热装置的氧化剂、燃料等易燃易爆介质，在调试过程中，往往会在氧化剂或燃料环腔积存一定量的介质，或者在调试过程中由于采用真实介质而给试验台体带来较大的安全风险。因此，合理、有效的制定调试方法可大大降低安全事故的发生。

发明内容

为了解决现有加热装置正常工作时，易发生起动过冲、燃烧室爆燃、关机烧蚀喷注器等安全风险，以及加热装置在冷态调试时因采用真实介质而产生安全风险的技术问题，本发明提供了一种防串腔高温燃气生成装置的调试系统及方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种防串腔高温燃气生成装置的调试系统，所述防串腔高温燃气生成装置包括圆盘结构的喷注器以及同轴设置在喷注器尾部的燃烧室，喷注器上开设由轴心往外依次同心设置且不连通的点火器腔、第一环腔、第二环腔、第三环腔、第四环腔，点火器位于所述点火器腔内，第一环腔和第四环腔均为空气腔，第二环腔为燃料腔，第三环腔为氧化剂腔，其特殊之处在于：

所述调试系统包括空气供应单元、燃料供应单元、氧化剂供应单元、喷注器头部管路、氧化剂入口阀门A1、燃料入口阀门B1、空气入口阀门C1、空气压力传感器、燃料压力传感器、氧化剂压力传感器、燃烧室压力传感器、燃料流量计、氧化剂流量计；

所述喷注器头部管路包括第一管路、第二管路、第三管路；

所述第一管路包括一个进口和两个出口，第一管路的进口与空气供应单元的出口相连通，其中一个出口与第一环腔的入口相连通，另一个出口与第四环腔的入口相连通，空气入口阀门C1设置在第一管路的进口侧；

所述第二管路的进口与燃料供应单元的出口相连通，第二管路的出口与第二环腔的入口相连通，燃料入口阀门B1设置在第二管路上；