一种高温富氢燃气均流装置的制作方法

本发明属于燃烧，涉及一种高温富氢燃气均流装置。

背景技术：

1、高温富氢燃气在液体火箭发动机领域应用广泛，既可以用作补燃循环发动机推力室的燃料，又可以驱动涡轮组件做工，一般由预燃室或燃气发生器产生。这种能够产生高温富氢燃气的装置被广泛应用于航空航天、点火、燃烧等技术领域，其产生燃气的均匀性，尤其是温度均匀性直接影响发动机推力室的燃烧。现有的预燃室或燃气发生器主要为圆柱形燃烧室结构，这种结构设计不利于燃烧气体在进入下游前充分掺混，致使燃气温度均匀性差，严重者会影响下游组件工作稳定性。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种高温富氢燃气均流装置。

2、本发明解决技术的方案是：

3、一种高温富氢燃气均流装置，包括头部、s型身部、三通、格栅；

4、所述s型身部包括一体化加工的圆柱段和s型转角段，格栅安装在圆柱段底端，圆柱段上部与头部连接，s型转角段底端与三通入口连接；所述三通设计变截面流道，侧方出口为锥状结构，每个格栅孔直径d1与圆柱段直径d0的比值d1/d0为0.05～0.1；圆柱段长度l与s型转角段的转角半径r的比值l/r为0.9～1.2。

5、优选的，三通侧方出口锥角θ小于10°。

6、优选的，所述三通变截面流道，在转角处增加流道面积。

7、优选的，除头部外，其余接触燃气的部位均采用强度高且耐高温的高温合金材料。

8、优选的，格栅为下凹的弧形结构。

9、优选的，工作时，氧化剂和燃料进入头部燃烧，燃烧后的产物进入s型身部的圆柱段，经格栅扰流后，在s型身部的s型转角段转弯，最后通过三通，进入下游组件。

10、本发明与现有技术相比的有益效果是：

11、本发明在以往燃烧室单一的圆柱形结构基础上，增加了s型身部结构，格栅结构和三通结构，使燃气得以充分掺混，并在三通中设计变截面流道结构，使得燃气均匀流出，从而提高出口温度的均匀性。试验结果表明，s型身部，格栅，三通结构可以获得均匀的燃气温度，是一种能够有效提高预燃室温度均匀性的结构设计，利于燃烧气体在进入下游前充分掺混，保证下游组件工作稳定。

技术特征：

1.一种高温富氢燃气均流装置，其特征在于：包括头部、s型身部、三通、格栅；

2.根据权利要求1所述的一种高温富氢燃气均流装置，其特征在于：三通侧方出口锥角θ小于10°。

3.根据权利要求1所述的一种高温富氢燃气均流装置，其特征在于：所述三通变截面流道，在转角处增加流道面积。

4.根据权利要求1所述的一种高温富氢燃气均流装置，其特征在于：除头部外，其余接触燃气的部位均采用强度高且耐高温的高温合金材料。

5.根据权利要求1所述的一种高温富氢燃气均流装置，其特征在于：格栅为下凹的弧形结构。

6.根据权利要求1所述的一种高温富氢燃气均流装置，其特征在于：工作时，氧化剂和燃料进入头部燃烧，燃烧后的产物进入s型身部的圆柱段，经格栅扰流后，在s型身部的s型转角段转弯，最后通过三通，进入下游组件。

技术总结
本发明涉及一种高温富氢燃气均流装置，包括头部、S型身部、三通、格栅；所述S型身部包括一体化加工的圆柱段和S型转角段，格栅4安装在圆柱段底端，圆柱段上部与头部连接，S型转角段底端与三通入口连接；格栅为下凹的弧形结构，所述三通设计变截面流道，侧方出口为锥状结构。本发明可以获得均匀的燃气温度，是一种能够有效提高预燃室温度均匀性的结构设计，利于燃烧气体在进入下游前充分掺混，保证下游组件工作稳定。

技术研发人员：牛旭东,孙纪国,郑孟伟,孔维鹏,王娟,王天泰,潘亮,吴有亮,丁煜朔,刘潇,李泳江,聂嵩,赵世红
受保护的技术使用者：北京航天动力研究所
技术研发日：
技术公布日：2025/3/20