一种粉末燃料引射输送装置

本发明涉及航空航天及能源动力，具体涉及一种粉末燃料引射输送装置。

背景技术：

1、粉末发动机是一种新型动力装置，其原理是使用金属粉末燃料和气体、液体或固体氧化剂的组合燃烧方式提供动力，具体是通过粉末输送装置将粉末燃料输送至高温燃烧室燃烧产生推力，且推力的大小能够根据粉末流量的调节而灵活变化。

2、然而，现有的粉末输送装置往往依赖于多路驱动气源和多个阀体以实现粉末的输送和中断，这不仅使得输送装置结构变得复杂，还增加了空间占用率，对发动机的整体紧凑布局构成了挑战，复杂的结构不仅影响发动机设计的灵活性，还增加了运行中的不稳定性，进而影响整个动力系统的可靠性。

技术实现思路

1、本发明提供一种粉末燃料引射输送装置，以解决现有装置结构复杂、多路气源调节难的问题。

2、本发明提供一种粉末燃料引射输送装置，包括：

3、粉末储箱；

4、流化进气管，可移动的设于所述粉末储箱内，所述流化进气管的内壁呈阶梯状设置，包括第一内壁和第二内壁，所述第一内壁的直径大于所述第二内壁的直径；

5、引射进气管，套设于所述流化进气管内，所述引射进气管的外壁呈阶梯状设置，包括第一外壁和第二外壁，所述第一外壁的直径大于所述第二外壁的直径但小于所述第一内壁的直径，所述第二内壁的直径与所述第二外壁的直径相适配且所述第二内壁与所述第二外壁之间密封连接，所述流化进气管的阶梯竖直面与所述引射进气管的阶梯竖直面抵接配合，所述第一外壁与所述第一内壁之间的空腔与所述粉末储箱连通；

6、所述引射进气管的内腔依次包括第一平直段、第一收敛段和第二平直段，所述第一收敛段为沿着气体流动方向逐渐缩小的锥形内腔，所述第一平直段的直径与所述第一收敛段的最大直径相同，所述第二平直段的直径与所述第一收敛段的最小直径相同；

7、粉末输送管，所述粉末输送管可移动的设于所述粉末储箱内，所述粉末输送管、所述流化进气管与所述引射进气管同轴设置，所述粉末输送管与所述引射进气管、所述粉末储箱连通，所述粉末输送管与所述引射进气管之间间隔设置，所述粉末输送管与所述引射进气管之间的间隔距离可调节；

8、所述粉末输送管的内腔依次包括第二收敛段、第三平直段和第一扩张段，所述第二收敛段为沿着气体流动方向逐渐缩小的锥形内腔，所述第一扩张段为沿着气体流动方向逐渐增大的锥形内腔，所述第二收敛段的最小直径、所述第一扩张段的最小直径均与所述第三平直段的直径相同。

9、根据本发明提供的一种粉末燃料引射输送装置，所述第一内壁上开设有多个流化孔，多个所述流化孔沿所述第一内壁的周向均匀分布。

10、根据本发明提供的一种粉末燃料引射输送装置，所述第二外壁上间隔开设有第一密封槽和第二密封槽，所述第一密封槽和所述第二密封槽用于放置密封圈。

11、根据本发明提供的一种粉末燃料引射输送装置，所述粉末储箱的顶部设有装填口，所述装填口上设有盖子，所述装填口与所述盖子螺纹配合连接。

12、根据本发明提供的一种粉末燃料引射输送装置，所述粉末储箱底部的两侧分别设有同轴设置的进气管接口和输送管接口；

13、所述进气管接口的外壁和内壁上对应分别开设第一外螺纹和第一内螺纹，所述流化进气管的外壁上开设有与所述第一内螺纹相适配的第二外螺纹；

14、所述输送管接口的内壁上开设第二内螺纹，所述粉末输送管的外壁上开设有与所述第二内螺纹相适配的第三外螺纹。

15、根据本发明提供的一种粉末燃料引射输送装置，所述流化进气管的外壁上还开设有第三密封槽，所述第三密封槽设于所述第二外螺纹远离进气方向的侧部，所述第三密封槽用于放置密封圈，以对所述进气管接口的内壁与所述流化进气管的外壁之间进行密封；

16、所述粉末输送管的外壁上还开设有第四密封槽，所述第四密封槽设于所述第三外螺纹靠近进气方向的侧部，所述第四密封槽用于放置密封圈，以对所述输送管接口的内壁与所述粉末输送管的外壁之间进行密封。

17、根据本发明提供的一种粉末燃料引射输送装置，所述流化进气管和所述引射进气管靠近所述粉末输送管的一端的端面均为锥形面，所述锥形面的锥角与所述第二收敛段的锥角相同，所述流化进气管的所述锥形面上开设第五密封槽。

18、根据本发明提供的一种粉末燃料引射输送装置，所述锥形面的锥角为110°～130°。

19、根据本发明提供的一种粉末燃料引射输送装置，所述第一收敛段的收敛角为25°～45°，所述第一扩张段的扩张角为3°～7°。

20、根据本发明提供的一种粉末燃料引射输送装置，还包括：

21、高压气源，所述高压气源通过管路与所述进气管接口配合连接。

22、有益效果：本发明提供的一种粉末燃料引射输送装置，采用将引射进气管套设于流化进气管内、流化进气管套设于粉末储箱内的结构，结构连接简便快捷，套设的方式能够节省输送装置的占用空间，输送装置仅需要一路驱动气源通入流化进气管内，高压气体在流化进气管内自动分别两部分，一部分进入粉末储箱内流化粉末燃料，另一部分进入引射进气管内经第一收敛段、第二收敛段的加压后为粉末储箱内粉末燃料的喷射提供动力，在粉末储箱的高压环境与第三平直段的低压区域形成的压力差作用下，粉末储箱内的粉末燃料会被气流卷吸进入粉末输送管，在粉末输送管的第一扩张段内充分与气体混合后送入外部管路，实现粉末燃料的输送。粉末储箱、流化进气管、引射进气管和粉末输送管之间结构简单、连接简便快捷，套设的方式节省输送装置的占用空间，且只需要一路驱动气源即可实现粉末燃料的输送，解决了现有装置结构复杂、多路气源调节难的问题，提高整个动力系统的可靠性。

技术特征：

1.一种粉末燃料引射输送装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种粉末燃料引射输送装置，其特征在于，所述第一内壁上开设有多个流化孔(201)，多个所述流化孔(201)沿所述第一内壁的周向均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种粉末燃料引射输送装置，其特征在于，所述第二外壁上间隔开设有第一密封槽(302)和第二密封槽(303)，所述第一密封槽(302)和所述第二密封槽(303)用于放置密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种粉末燃料引射输送装置，其特征在于，所述粉末储箱(1)的顶部设有装填口(101)，所述装填口(101)上设有盖子(102)，所述装填口(101)与所述盖子(102)螺纹配合连接。

5.根据权利要求1所述的一种粉末燃料引射输送装置，其特征在于，所述粉末储箱(1)底部的两侧分别设有同轴设置的进气管接口(103)和输送管接口(104)；

6.根据权利要求5所述的一种粉末燃料引射输送装置，其特征在于，所述流化进气管(2)的外壁上还开设有第三密封槽(203)，所述第三密封槽(203)设于所述第二外螺纹(202)远离进气方向的侧部，所述第三密封槽(203)用于放置密封圈，以对所述进气管接口(103)的内壁与所述流化进气管(2)的外壁之间进行密封；

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种粉末燃料引射输送装置，其特征在于，所述流化进气管(2)和所述引射进气管(3)靠近所述粉末输送管(4)的一端的端面均为锥形面，所述锥形面的锥角与所述第二收敛段(401)的锥角相同，所述流化进气管(2)的所述锥形面上开设第五密封槽(205)。

8.根据权利要求7所述的一种粉末燃料引射输送装置，其特征在于，所述锥形面的锥角为110°～130°。

9.根据权利要求1所述的一种粉末燃料引射输送装置，其特征在于，所述第一收敛段(301)的收敛角为25°～45°，所述第一扩张段(403)的扩张角为3°～7°。

10.根据权利要求5或6所述的一种粉末燃料引射输送装置，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明涉及航空航天及能源动力技术领域，具体涉及一种粉末燃料引射输送装置，采用将引射进气管套设于流化进气管内、流化进气管套设于粉末储箱内的结构，结构连接简便快捷，套设的方式能够节省输送装置的占用空间，粉末储箱、流化进气管、引射进气管和粉末输送管之间结构简单、连接简便快捷，套设的方式节省输送装置的占用空间，且只需要一路驱动气源即可实现粉末燃料的输送，解决了现有装置结构复杂、多路气源调节难的问题，提高整个动力系统的可靠性。

技术研发人员：孙海俊,黄利文,杨书程,胡晓安,徐义华,罗坤
受保护的技术使用者：南昌航空大学
技术研发日：
技术公布日：2025/2/27