[发明专利]一种可快速更换多种燃料的燃料供应装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种可快速更换多种燃料的燃料供应装置及其使用方法，包括主体支撑排架、第一主管路、第二主管路、第三主管路，主体支撑排架上中心位固定安装有第二主管路，第二主管路外侧一端安装有第一主管路，第二主管路外侧另一端安装有第三主管路，第二主管路排空端连接有第二主管路排空电磁阀，且第二主管路抽空端连接有第二主管路抽空电磁阀，第一主管路排空端连接有第一主管路排空电磁阀。本发明使用本方案获得的装置可以快速更换超燃冲压发动机地面试验所需的气态燃料；装置操作方法简便，安全性强，出口处喷注压力和流量稳定；装置由固定的结构件和标准件产品组成，成本低，重复利用率高。

技术领域

本发明涉及超声速燃烧室地面试验领域，特别是涉及一种可快速更换多种燃料的燃料供应装置及其使用方法。

背景技术

在宽速域（Ma4~7）的超燃冲压发动机地面试验研究工作中，为了考察发动机在不同总温总压的来流条件下的燃烧性能，试验过程中往往需要更换多种燃料。诸如在马赫数较低的条件下总温总压都较低，碳氢燃料点火及稳焰比较困难，一般会采用氢气（H2）作为燃料开展试验；当马赫数增加总温总压升高，氢气燃烧产生的推力低于碳氢燃料燃烧产生的推力，因此往往会根据点火所需温度更换碳氢燃料，例如：甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）或者乙炔（C2H2）等。因此需要在试验过程中频繁更换燃料，而燃料更换过程中需要对管路、气缸和阀门等进行清洗或者更换以确保易燃易爆的气态燃料的使用安全，并且在更换过程中需要排空大量的剩余气态燃料，造成资源浪费的同时在安全保障方面也面临挑战，这些情况都是在开展超燃冲压发动机地面试验中需要解决的普遍问题。

本发明采用固定结构的支撑排架、燃料存储气瓶、挤压式活塞缸、真空泵、不锈钢管路、手阀和电磁阀等常见的标准件产品通过管路连接布置组合成一套装置，通过特定的时序控制方法，调整储存气瓶上的阀门开闭，配合电磁阀和手阀调节，在确保安全的同时可以实现快速更换超燃冲压发动机地面试验所需的燃料，并且可节约大量的时间成本和燃料资源。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可快速更换多种燃料的燃料供应装置及其使用方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种可快速更换多种燃料的燃料供应装置，包括主体支撑排架、第一主管路、第二主管路、第三主管路，所述主体支撑排架上中心位固定安装有第二主管路，所述第二主管路外侧一端安装有所述第一主管路，所述第二主管路外侧另一端安装有所述第三主管路，所述第二主管路排空端连接有第二主管路排空电磁阀，且所述第二主管路抽空端连接有第二主管路抽空电磁阀，所述第一主管路排空端连接有第一主管路排空电磁阀，所述第一主管路抽空端连接有第一主管路抽空电磁阀，所述第三主管路排空端连接有第三主管路排空电磁阀，所述第三主管路抽空端连接有第三主管路抽空电磁阀；

所述第一主管路、所述第二主管路、所述第三主管路抽空端下侧并联连接有手阀，且通过所述手阀连接真空泵；

所述第二主管路中心位下端分路通过管道连接有挤压式活塞缸，所述挤压式活塞缸驱动端连接外部高压气源；

所述第二主管路中心位靠近所述第二主管路排空电磁阀一侧两侧设置有分路，且分路管道连接有第一氮气储存气瓶和第二氮气储存气瓶；

所述第一主管路外侧分出有三个分路，且通过分路管道连接有第一燃料气瓶、第二燃料气瓶、第三燃料气瓶，所述第三主管路外侧分出有三个分路，且通过分路管道连接有第四燃料气瓶、第五燃料气瓶、第六燃料气瓶。

优选的：主管路和支路均为内径6mm的不锈钢管。

如此设置，采用不锈钢管保证了内部稳定性以及抗压效果。

优选的：所述第二主管路排空电磁阀、所述第二主管路抽空电磁阀通过螺纹连接所述第二主管路。

如此设置，所述第二主管路用于供源和传输，通过螺纹连接保证密封性。