[发明专利]一种气液针栓喷注器的缩尺方法

说明书

本发明提供一种气液针栓喷注器的缩尺方法，解决现有对于地面级大推力发动机是直接对全尺寸的针栓喷注器开展试验研究，存在费时费力的问题。该方法包括步骤1)根据推力室所需推力缩小比例数n，确定推力室缩尺件推力缩小至推力室原型件推力的1/n；2)确定气液针栓喷注器缩尺件结构尺寸参数,使其满足：缩尺件端头径向孔孔数为气液针栓喷注器原型件端头径向孔的孔数的1/n，缩尺件端头径向孔孔径与气液针栓喷注器原型件端头径向孔孔径相同，缩尺件端头环缝宽度a₁与气液针栓喷注器原型件端头环缝宽度a₀相同，缩尺件针栓头直径dh₁与气液针栓喷注器原型件的针栓头直径dh₀满足以下条件式：其中，n的取值满足条件：dh₀＞(n‑1)a₀，且N₀能够被n整除。

技术领域

本发明涉及喷注器的缩尺技术，具体涉及一种气液针栓喷注器的缩尺方法。

背景技术

针栓喷注器在大变比发动机中有较好的应用前景，目前对于地面级大推力发动机，是直接对全尺寸的针栓喷注器开展试验研究，全尺寸针栓喷注器研究存在费时费力的问题。

在发动机的研制过程中，缩尺技术的应用可以节约大量的成本和周期，而且能够有效降低研制风险，因而对针栓喷注器进行科学的缩尺也就非常的迫切，但目前并未见有关于对针栓喷注器进行缩尺技术的研究文献。

发明内容

为了解决现有对于地面级大推力发动机，是直接对全尺寸的针栓喷注器开展试验研究，存在费时费力的技术问题，本发明提供了一种气液针栓喷注器的缩尺方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种气液针栓喷注器的缩尺方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)选定气液针栓喷注器原型件以及与该气液针栓喷注器原型件配合使用的推力室原型件，根据推力室所需推力的缩小比例数n，在确定推力室缩尺件的室压与推力室原型件的室压一致前提下，确定推力室缩尺件的推力缩小至推力室原型件推力的1/n；

2)确定气液针栓喷注器缩尺件的结构尺寸参数,使其满足以下条件式：

a、气液针栓喷注器缩尺件的端头径向孔孔数N₁为气液针栓喷注器原型件端头径向孔的孔数N₀的1/n；

b、气液针栓喷注器缩尺件的端头径向孔孔径d₁与气液针栓喷注器原型件的端头径向孔孔径d₀相同；

c、气液针栓喷注器缩尺件的端头环缝宽度a₁与气液针栓喷注器原型件的端头环缝宽度a₀相同；

d、气液针栓喷注器缩尺件的针栓头直径dh₁与气液针栓喷注器原型件的针栓头直径dh₀满足以下条件式：

其中，n的取值满足条件：dh₀＞(n-1)a₀，且N₀能够被n整除。

进一步地，还包括步骤3)：计算气液针栓喷注器缩尺件的雷诺数和射流动量比，进行气液针栓喷注器缩尺件结构尺寸参数的验证。

进一步地，所述n的取值为：1＜n≤10。

与现有技术相比，本发明的优点是：

本发明对气液针栓喷注器进行缩尺设计，并保证缩尺设计后的气液针栓喷注器(缩尺件)与全尺寸气液针栓喷注器(原型件)具有相同的射流破碎、雾化过程，对缩尺件开展试验研究，能够有效提升试验效率，并降低试验成本。

附图说明