專(zhuān)利名稱(chēng)：燃料貯箱消漩防塌陷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)載火箭、導(dǎo)彈等液體燃料貯箱的出流管理裝置，具體涉及一種燃料貯箱消漩防塌陷裝置。
背景技術(shù)：
火箭貯箱內(nèi)液體推進(jìn)劑在出流末期，由于出現(xiàn)漩渦或液面塌陷使進(jìn)入管路的推進(jìn)劑夾帶氣體，推進(jìn)劑夾氣可能引起渦輪泵氣蝕，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，因此這部分液體不能正常使用。設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)南?、防塌裝置來(lái)防止或推遲漩渦塌陷的發(fā)生，減少貯箱不可用液體推進(jìn)劑的質(zhì)量，提高推進(jìn)劑的利用率，是保證火箭動(dòng)力系統(tǒng)正常工作且提高運(yùn)載火箭能力的有效途徑。消漩防塌陷裝置是安裝在貯箱底部輸送管出流口附近的液體推進(jìn)劑出流管理裝置，用來(lái)推遲或消除火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，液體推進(jìn)劑產(chǎn)生漩渦引起穿通。該裝置能夠抑制起漩和穿通；從而使液體推進(jìn)劑出流臨近塌陷時(shí)刻，貯箱內(nèi)的不可用液體推進(jìn)劑剩余量盡可能的少?，F(xiàn)有的燃料貯箱消漩防塌陷裝置主要有以下幾種90°圓錐消漩防塌陷裝置、十字板加圓盤(pán)消漩防塌陷裝置、圓盤(pán)加防斷流隔板消漩防塌陷裝置，有些國(guó)家采用沒(méi)有消漩防塌陷裝置的虹吸式輸送管。當(dāng)燃料貯箱的箱底是球冠底時(shí)，隨著箱底輸送管出流口間距的增大，箱底出流口的水平傾斜角度也隨之增大。這使得上述提及的消漩防塌陷裝置不能有效抑制該類(lèi)型燃料貯箱的起漩和穿通，并導(dǎo)致不可用液體推進(jìn)劑大量剩余。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種燃料貯箱消漩防塌陷裝置，能夠延遲或消除液體推進(jìn)劑出流過(guò)程中的起漩和穿通現(xiàn)象，減少燃料貯箱內(nèi)不可用液體推進(jìn)劑的剩余量，提高液體推進(jìn)劑的利用率。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案一種消漩葉片加半圓盤(pán)消漩防塌陷裝置，它包括消漩葉片和防塌陷半圓盤(pán)，沿防塌陷半圓盤(pán)的周向均勻設(shè)有若干個(gè)消漩葉片。所述的防塌陷半圓盤(pán)由第一半塊半圓盤(pán)和第二半塊半圓盤(pán)組成，該兩塊半塊半圓盤(pán)形狀相同、且該兩塊半塊半圓盤(pán)構(gòu)成一個(gè)半圓盤(pán)。一種消漩葉片加圓盤(pán)消漩防塌陷裝置，它包括防塌陷圓盤(pán)和消漩葉片，防塌陷圓盤(pán)的半圓上沿周向均勻設(shè)有若干個(gè)消漩葉片。一種消漩葉片加圓盤(pán)消漩防塌陷裝置，它包括防塌陷圓盤(pán)和消漩葉片，沿防塌陷圓盤(pán)的周向均勻設(shè)有若干個(gè)消漩葉片。所述的消漩葉片為無(wú)切角消漩葉片或切角消漩葉片。所述的無(wú)切角消漩葉片由短折邊和長(zhǎng)邊組成。所述的切角消漩葉片由短折邊和長(zhǎng)邊組成，在長(zhǎng)邊遠(yuǎn)離短折邊的同側(cè)設(shè)有切角。[0014]所述的無(wú)切角消漩葉片的短折邊固定安裝在防塌陷半圓盤(pán)上，無(wú)切角消漩葉片的長(zhǎng)邊與防塌陷半圓盤(pán)的上表面垂直；無(wú)切角消漩葉片的短折邊固定安裝在防塌陷圓盤(pán)上， 無(wú)切角消漩葉片的長(zhǎng)邊與防塌陷圓盤(pán)的上表面垂直。本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于本發(fā)明的燃料貯箱消漩防塌陷裝置在防塌陷圓盤(pán)或半圓盤(pán)裝置上安裝消漩葉片，不僅有效的消除了燃料貯箱液體推進(jìn)劑出流過(guò)程中的起漩和穿通問(wèn)題，同時(shí)還延緩了臨近塌陷時(shí)刻的進(jìn)氣時(shí)間，使得塌陷時(shí)刻燃料貯箱內(nèi)液體推進(jìn)劑的剩余量相對(duì)最少。

圖1為本發(fā)明所提供的一種消漩葉片加半圓盤(pán)消漩防塌陷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為消漩葉片與防塌陷圓盤(pán)的機(jī)械連接關(guān)系示意圖；圖3為無(wú)切角消漩葉片的三維示意圖；圖4為無(wú)切角消漩葉片的二維主視示意圖；圖5為圖4的右視圖；圖6為有切角消漩葉片的三維示意圖；圖7為有切角消漩葉片的二維主視示意圖；圖8為圖7的右視圖；圖9為本發(fā)明所提供的一種消漩葉片加半圓盤(pán)消漩防塌陷裝置在燃料貯箱內(nèi)的安裝示意圖；圖10為本發(fā)明所提供的一種消漩葉片加圓盤(pán)消漩防塌陷裝置的第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為圖10所示的消漩葉片加圓盤(pán)消漩防塌陷裝置在燃料貯箱內(nèi)的安裝示意圖；圖12為本發(fā)明所提供的消漩葉片加圓盤(pán)消漩防塌陷裝置的第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為圖12所示的消漩葉片加圓盤(pán)消漩防塌陷裝置在燃料貯箱內(nèi)的安裝示意圖。圖中1.消漩葉片，2.防塌陷半圓盤(pán)，3.螺栓，4.輸送管出流口，5.連接構(gòu)件， 6.大十字隔板，7.燃料貯箱內(nèi)壁，8.防塌陷圓盤(pán)，9.圓盤(pán)下的小十字板，A.消漩葉片的短折邊，B.消漩葉片的長(zhǎng)邊，CDE.第一半塊半圓盤(pán)，F(xiàn)GH.第二半塊半圓盤(pán)，CD.第一圓弧邊， CE.第二圓弧邊，DE.第一直邊，re.第三圓弧邊，ra.第四圓弧邊，GH.第二直邊，M.消漩葉片的切角，R.圓盤(pán)半徑，JKL.圓盤(pán)的第一半塊半圓盤(pán)，MNP.圓盤(pán)的第二半塊半圓盤(pán)，LK.圓盤(pán)的第一半塊半圓盤(pán)的1/2圓弧邊，PN.圓盤(pán)的第二半塊半圓盤(pán)的1/2圓弧邊，JK，圓盤(pán)的第一半塊半圓盤(pán)的直邊，MN.圓盤(pán)的第二半塊半圓盤(pán)的直邊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1如圖1所示，一種消漩葉片加半圓盤(pán)消漩防塌陷裝置，包括第一半塊半圓盤(pán)⑶E和第二半塊半圓盤(pán)FGH，該兩塊半塊半圓盤(pán)形狀相同、且該兩塊半塊半圓盤(pán)構(gòu)成一個(gè)防塌陷半圓盤(pán)2 ；第一半塊半圓盤(pán)⑶E由第一圓弧邊⑶、第一直邊DE、第二圓弧邊CE依次連接組成。 第一圓弧邊CD是以燃料貯箱箱底出流口中心點(diǎn)在水平安裝的半園盤(pán)上的豎直投影點(diǎn)為圓心的一條圓弧線；第二圓弧邊CE與燃料貯箱內(nèi)壁相應(yīng)的水平切面的圓弧線形狀相吻合；第二半塊半圓盤(pán)FGH由第三圓弧邊re、第二直邊GH、第四圓弧邊ra依次連接組成，第三圓弧邊re是以燃料貯箱箱底出流口中心點(diǎn)在水平安裝的半園盤(pán)上的豎直投影點(diǎn)為圓心的一條圓弧線；第四圓弧邊Hl與燃料貯箱內(nèi)壁相應(yīng)的的水平切面的圓弧線形狀相吻合。第一半塊半圓盤(pán)⑶E上表面上、沿第一圓弧邊⑶的周向均勻分布五個(gè)無(wú)切角消漩葉片1。第二半塊半圓盤(pán)FGH上表面上、沿第三圓弧邊TO的周向均勻分布五個(gè)無(wú)切角的消漩葉片1。上述的無(wú)切角消漩葉片1的數(shù)量可以為其他，消漩葉片1的數(shù)量由漩渦形成的強(qiáng)弱來(lái)確定的，漩渦越強(qiáng)需要的消漩葉片1的數(shù)量越多。例如，無(wú)切角消漩葉片1的數(shù)量可以為六個(gè)或七個(gè)。如圖3、圖4、圖5所示，無(wú)切角消漩葉片1由短折邊A和長(zhǎng)邊B組成。如圖1和圖2所示，消漩葉片的短折邊A的底面壓在第一半塊半圓盤(pán)⑶E的上表面上，消漩葉片的短折邊A通過(guò)螺栓3與第一半塊半圓盤(pán)CDE固定連接，消漩葉片的短折邊A 與第一半塊半圓盤(pán)CDE之間也可以焊接或鉚接。消漩葉片的長(zhǎng)邊B與第一半塊半圓盤(pán)CDE 的上表面垂直。如圖1和圖2所示，消漩葉片的短折邊A的底面壓在第二半塊半圓盤(pán)FGH的上表面上，消漩葉片的短折邊A通過(guò)螺栓3與第二半塊半圓盤(pán)FGH固定連接，消漩葉片的短折邊A 與第二半塊半圓盤(pán)FGH之間也可以焊接或鉚接。消漩葉片的長(zhǎng)邊B與第二半塊半圓盤(pán)FGH 的上表面垂直。如圖6、圖7、圖8所示，上述無(wú)切角消漩葉片1也可以替換為切角消漩葉片1，切角消漩葉片1包括短折邊A和長(zhǎng)邊B，在長(zhǎng)邊B遠(yuǎn)離短折邊A的同側(cè)設(shè)有切角M。切角消漩葉片1與防塌陷半圓盤(pán)2之間也通過(guò)短折邊A固定連接，兩者的連接方式可以為螺栓連接、 焊接或鉚接。切角消漩葉片1的數(shù)量可以為其他，切角消漩葉片1的數(shù)量由漩渦形成的強(qiáng)弱來(lái)確定，漩渦越強(qiáng)需要的消漩葉片1的數(shù)量越多。例如，切角消漩葉片1的數(shù)量可以為六個(gè)或七個(gè)。切角消漩葉片的短折邊A固定安裝在防塌陷半圓盤(pán)2上，切角消漩葉片的長(zhǎng)邊 B與防塌陷半圓盤(pán)2的上表面垂直。切角消漩葉片是無(wú)切角消漩葉片的一種變形，它是在貼近箱壁時(shí)為了避免與箱壁發(fā)生碰撞而采取的一種切角形式。所以一個(gè)加裝消漩葉片的消漩防塌陷裝置上，無(wú)切角消漩葉片與切角消漩葉片可能同時(shí)并存。如圖9所示，本發(fā)明所提供的一種消漩葉片加半圓盤(pán)消漩防塌陷裝置與燃料貯箱的安裝方式貯箱內(nèi)底部有兩個(gè)輸送管出流口 4，大十字隔板6位于兩個(gè)輸送管出流口 4的中心連線之間、且與兩圓形管口的軸切面重合，第一半塊半圓盤(pán)⑶E和第二半塊半圓盤(pán)FGH 分別位于大十字隔板6的兩側(cè)。第一半塊半圓盤(pán)CDE的第一直邊DE與大十字隔板6預(yù)先焊接接固定，第二圓弧邊CE與連接構(gòu)件5鉚接固定。第二半塊半圓盤(pán)FGH的第二直邊GH 與大十字隔板6預(yù)先焊接固定，第四圓弧邊FH與連接構(gòu)件5鉚接固定。[0042]第二圓弧邊CE與燃料貯箱內(nèi)壁7之間、第四圓弧邊ΠΙ與燃料貯箱內(nèi)壁7之間均設(shè)有連接構(gòu)件5，連接構(gòu)件5固定在燃料貯箱內(nèi)壁7上，連接構(gòu)件5與燃料貯箱內(nèi)壁7之間可以焊接或鉚接。當(dāng)箱底是球冠底時(shí)，隨著箱底輸送管出流口間距增大，其管口水平傾斜角度也增大，當(dāng)傾角大于20°時(shí)，在較大流量條件下幾乎所有防塌陷裝置都不能抑制起漩穿通。實(shí)施例1所提供的一種消漩葉片加半圓盤(pán)消漩防塌陷裝置適用于其箱底雙出口、 管口距離相對(duì)較大、箱底出流口水平傾斜角度大于200的燃料貯箱。當(dāng)出流口傾斜角度較大時(shí)，與出流口法線垂直對(duì)中的圓盤(pán)防塌陷裝置比水平對(duì)中安裝的同一圓盤(pán)防塌陷裝置更容易起漩穿通。而水平對(duì)中安裝的圓盤(pán)防塌陷裝置相對(duì)于出流口中心點(diǎn)的距離大小與塌陷剩余量有直接關(guān)系，距離越小剩余量越少，反之則越大。為了獲得較少的剩余量，就必須降低防塌陷裝置的安裝高度。水平對(duì)中安裝的圓盤(pán)防塌陷裝置降低到一定高度就必然與燃料貯箱內(nèi)壁相碰撞而無(wú)法再降低。所以把圓盤(pán)防塌陷裝置改為半園盤(pán)防塌陷裝置的目的就是為了降低防塌陷裝置的相對(duì)安裝高度，從而獲得較少的塌陷剩余量。消漩葉片加半圓盤(pán)消漩防塌陷裝置一方面解決了出流過(guò)程中的起漩穿通問(wèn)題，一方面又能使剩余量最少。因此消漩葉片加半圓盤(pán)消漩防塌陷裝置是適用于箱底出流口傾斜角度大于20°燃料貯箱的最好的出流管理裝置。以倒角大圓錐消漩防塌陷裝置與消漩葉片加半圓盤(pán)消漩防塌陷裝置的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為例，在燃料貯箱內(nèi)燃料同樣流量和相近流阻條件下，消漩葉片加半圓盤(pán)消漩防塌陷裝置能保證液體在貯箱內(nèi)不起漩、穿通，且塌陷剩余量明顯減少。具體性能參數(shù)見(jiàn)下表1 表1倒角大圓錐消漩防塌陷裝置與消漩葉片加半圓盤(pán)消漩防塌陷裝置性能比較表
權(quán)利要求1.一種燃料貯箱消漩防塌陷裝置，其特征在于它包括消漩葉片(1)和防塌陷半圓盤(pán) O)，沿防塌陷半圓盤(pán)O)的周向均勻設(shè)有若干個(gè)消漩葉片(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料貯箱消漩防塌陷裝置，其特征在于所述的防塌陷半圓盤(pán)O)由第一半塊半圓盤(pán)(CDE)和第二半塊半圓盤(pán)(FGH)組成，該兩塊半塊半圓盤(pán)形狀相同、且該兩塊半塊半圓盤(pán)構(gòu)成一個(gè)半圓盤(pán)。
3.一種燃料貯箱消漩防塌陷裝置，其特征在于它包括防塌陷圓盤(pán)(8)和消漩葉片 (1)，防塌陷圓盤(pán)(8)的半圓上沿周向均勻設(shè)有若干個(gè)消漩葉片(1)。
4.一種燃料貯箱消漩防塌陷裝置，其特征在于它包括防塌陷圓盤(pán)(8)和消漩葉片 (1)，沿防塌陷圓盤(pán)(8)的周向均勻設(shè)有若干個(gè)消漩葉片(1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的一種燃料貯箱消漩防塌陷裝置，其特征在于 所述的消漩葉片(1)為無(wú)切角消漩葉片或切角消漩葉片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種燃料貯箱消漩防塌陷裝置，其特征在于所述的無(wú)切角消漩葉片由短折邊㈧和長(zhǎng)邊⑶組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種燃料貯箱消漩防塌陷裝置，其特征在于所述的切角消漩葉片(1)由短折邊(A)和長(zhǎng)邊(B)組成，在長(zhǎng)邊(B)遠(yuǎn)離短折邊(A)的同側(cè)設(shè)有切角(M)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種燃料貯箱消漩防塌陷裝置，其特征在于所述的無(wú)切角消漩葉片的短折邊(A)固定安裝在防塌陷半圓盤(pán)(2)上，無(wú)切角消漩葉片的長(zhǎng)邊(B)與防塌陷半圓盤(pán)O)的上表面垂直；無(wú)切角消漩葉片的短折邊(A)固定安裝在防塌陷圓盤(pán)(8) 上，無(wú)切角消漩葉片的長(zhǎng)邊(B)與防塌陷圓盤(pán)(8)的上表面垂直。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種燃料貯箱消漩防塌陷裝置，其特征在于所述的切角消漩葉片的短折邊(A)固定安裝在防塌陷半圓盤(pán)(2)上，切角消漩葉片的長(zhǎng)邊(B)與防塌陷半圓盤(pán)O)的上表面垂直，切角消漩葉片的短折邊(A)固定安裝在防塌陷半圓盤(pán)(8)上，切角消漩葉片的長(zhǎng)邊(B)與防塌陷半圓盤(pán)(8)的上表面垂直。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于一種燃料貯箱出流管理裝置，具體公開(kāi)一種燃料貯箱消漩防塌陷裝置，它包括消漩葉片和防塌陷半圓盤(pán)，沿防塌陷半圓盤(pán)的周向均勻設(shè)有若干個(gè)消漩葉片；本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種消漩葉片加圓盤(pán)消漩防塌陷裝置，它包括防塌陷圓盤(pán)和消漩葉片，防塌陷圓盤(pán)的半圓上沿周向均勻設(shè)有若干個(gè)消漩葉片，或者該沿防塌陷圓盤(pán)的周向均勻設(shè)有若干個(gè)消漩葉片。本實(shí)用新型的燃料貯箱消漩防塌陷裝置，能夠延遲或消除液體推進(jìn)劑出流過(guò)程中的起漩和穿通現(xiàn)象，減少燃料貯箱內(nèi)不可用液體推進(jìn)劑的剩余量，提高液體推進(jìn)劑的利用率。
文檔編號(hào)F02K9/60GK202300706SQ20112031969
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者胡大峰 申請(qǐng)人:中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院, 北京強(qiáng)度環(huán)境研究所