[发明专利]凝胶推进剂单液滴二次破碎实验装置

摘要

本发明公开了一种凝胶推进剂单液滴二次破碎实验装置，包括支架系统、液滴发生器和喷管机构；支架系统可实现液滴发生器在三维空间位置的自由调节，可研究不同的入射速度对液滴破碎过程的影响，且液滴以一定速度进入射流可以减小射流边界层对液滴变形破碎的干扰；液滴发生器通过水对内筒内的凝胶进行加热，受热后的凝胶推进剂流动性变好，屈服应力变小，便于在针头处会凝结成液滴；喷管机构通过出口处可拆卸的扰流器可以实现气流为层流和气流为紊流的两种工况，以研究不同的气流状态对液滴破碎过程的影响。

主权项

一种凝胶推进剂单液滴二次破碎实验装置，其特征在于：包括支架系统、液滴发生器和喷管机构，其中，支架系统包括底板(1)、下支架(4)、立支架(6)和液滴发生器支架(9)，下支架(4)与底板(1)在水平方向上滑动配合，立支架(6)与下支架(4)在水平方向上滑动配合，且其滑动方向与下支架(4)和底板(1)之间的滑动方向垂直，液滴发生器支架(9)与立支架(6)在竖直方向上滑动配合，且其滑动方向与下支架(4)和底板(1)之间的滑动方向以及立支架(6)和下支架(4)之间的滑动方向均垂直；液滴发生器与液滴发生器支架(9)固连，液滴发生器的轴线方向平行于液滴发生器支架(9)与立支架(6)之间的滑动方向；喷管机构固定设置在底板(1)上，喷管机构的轴线与底板(1)平行，喷管机构包括扩张收敛喷管(3)和扰流器(15)，入口至出口横截面为先保持不变，而后扩张，最后收缩的过渡方式，扩张收敛喷管(3)的出口端固定设置有扰流器(15)，扰流器(15)包括扰流器外罩(18)和扰流柱(19)，扰流器外罩(18)开口截面与扩张收敛喷管(3)的出口截面配合，扰流柱(19)固定在扰流器外罩(18)内，并从竖直方向上对称分隔扰流器外罩(18)的开口；液滴发生器包括上盖(8)、下盖(10)、内筒(11)、挤压活塞(13)、针头(14)和内筒封盖(16)，上盖(8)和下盖(10)围成空腔，上盖(8)和下盖(10)的侧壁开有与空腔连通的孔，内筒(11)置于空腔内，内筒(11)端部的开孔与下盖(10)端部的开孔位置对应且密封配合，两开孔的对应位置连接有针头(14)，内筒封盖(16)固定设置在上盖(8)端部开口处，并对内筒(11)的端部限位，内筒(11)与上盖(8)端部的开口密封配合，内筒封盖(16)端部的开口与内筒(11)端部的开口连通，挤压活塞(13)设置在内筒(11)的腔体内，并与内筒(11)滑动密封配合，挤压活塞(13)的端面与针头(14)之间的腔体内有凝胶推进剂；所述扩张收敛喷管(3)内的通道截面为矩形。