也即比剛度要高，減小振動的慣性影響。
[0035]上軟管7、上彎頭6、剛性直管5、下彎頭3和下軟管4內(nèi)均有能夠流動的液體，即本申請中的推進劑。剛性直管5的內(nèi)徑取決于上述液體流動的速度，液體流動的速度要求不超過12m/s。剛性直管5的長度取決于電動脈沖器I的脈沖幅度和液體的可壓縮性。剛性直管5的長度優(yōu)選比電動脈沖器I發(fā)出的脈沖波長小10倍以上。這時，能夠認為剛性直管5內(nèi)部的液體，即推進劑為一個剛性體。
[0036]上述燃燒室長度連續(xù)調(diào)節(jié)裝置包括滑動噴注器13和能驅(qū)動滑動噴注器13沿燃燒室12軸向移動的滑動驅(qū)動組件。
[0037]如圖3、圖4和圖5所示，上述滑動噴注器13設置在燃燒室12內(nèi)，并將燃燒室12分為燃燒區(qū)和非燃燒區(qū)。
[0038]上述滑動噴注器13包括滑動套14、氧氣管15、燃料腔17以及設置在氧氣管15和燃料腔17兩者之間的擋油環(huán)16。
[0039]如圖6和圖7所示，上述滑動套14包括一個設置在燃燒室12內(nèi)且與燃燒室12內(nèi)壁密封滑動配合的錐形頭部141和一個中空的導向滑桿142。
[0040]如圖3所示，錐形頭部141與燃燒室12內(nèi)壁之間設置有一個滑動密封環(huán)18，從而能保證兩者之間的滑動密封。
[0041]上述氧氣管15和燃料腔17依次與錐形頭部141相固定。
[0042]上述錐形頭部141與氧氣管15密封固定連接，形成氧腔；氧腔的前端依次設置有上述擋油環(huán)16和燃料腔17。
[0043]上述燃料腔17、氧氣管15上的圓孔和擋油環(huán)16—起構(gòu)成指向燃燒區(qū)的噴嘴結(jié)構(gòu)。該噴嘴結(jié)構(gòu)的類型和分布方式可根據(jù)需要進行變化，也可以是單噴嘴。
[0044]滑動噴注器13上的上述導向滑桿142從燃燒室12的后側(cè)端蓋中穿出并與后側(cè)端蓋滑動密封連接。優(yōu)選，導向滑桿142與燃燒室12后側(cè)端蓋之間也設置有一個滑動密封環(huán)18，從而能保證兩者之間的滑動密封。
[0045]上述導向滑桿142的空腔內(nèi)設置有推進劑供給管路和氧入口 144，該氧入口 144與氧氣管15相連接。推進劑供給管路的入口，也即為推進劑入口 143。
[0046]如圖3所示，上述滑動驅(qū)動組件優(yōu)選為設置在燃燒室12中非燃燒區(qū)內(nèi)的水壓力管路，但也可以為其它驅(qū)動組件，如氣缸等。
[0047]水壓力管路包括設置于燃燒室12后側(cè)端蓋上的水壓力入口 19和水壓力出口 20。水壓力管路也能對燃燒室12起到冷卻的作用。
[0048]當滑動驅(qū)動組件采用水壓力管路時，燃燒室長度連續(xù)調(diào)節(jié)裝置長度調(diào)節(jié)的原理如下:
上述滑動噴注器13的軸向移動，主要是由于滑動噴注器13兩邊，也即燃燒區(qū)和非燃燒區(qū)的壓強差造成的，水壓力管路中高壓水的作用就是沖壓和減壓作用。當向非燃燒區(qū)內(nèi)充入高壓水時，非燃燒區(qū)壓力增大，而燃燒區(qū)壓力不變，造成非燃燒區(qū)壓力大于燃燒區(qū)壓力，從而推動滑動噴注器13向燃燒區(qū)方向(也即圖5所示的左側(cè))進行移動，使燃燒室12的實際長度縮短。反之，當從非燃燒區(qū)泄水時，過程正好相反，使得滑動噴注器13向遠離燃燒區(qū)的方向進行移動，使實際燃燒室12的長度變長。
[0049]上述下彎頭3的一個自由端優(yōu)選通過下軟管4與液體狀的推進劑源相連接，上彎頭6的一個自由端優(yōu)選通過上軟管7與導向滑桿142內(nèi)的推進劑入口 143相連接。
[0050]上述下軟管4、下彎頭3、剛性直管5、上彎頭6、上軟管7和導向滑桿142內(nèi)的推進劑供給管路，共同組成整個推進劑供給管路。
[0051]上述下軟管4和上軟管7的柔性需要足夠好，以至于可以忽略其振動對所觸發(fā)的脈動流的影響。
[0052]上述燃燒室12還連接有冷卻裝置，該冷卻裝置包括冷卻內(nèi)芯21、冷卻夾層22和冷卻外套23。
[0053]其中，冷卻內(nèi)芯21與燃燒室12的前側(cè)端蓋固定連接，優(yōu)選通過螺栓24固定連接。
[0054]冷卻夾層22與冷卻內(nèi)芯21相配合，冷卻外套23套裝于冷卻夾層22的外周；冷卻外套23上設置有冷卻水入口 231和冷卻水出口 232。
[0055]推進劑脈動供給裝置的工作原理為:電動脈沖器I啟動，帶動上述整個推進劑供給管路振動，而整個推進劑供給管路中的推進劑由于自身的慣性，從而使其流量產(chǎn)生振蕩，實現(xiàn)本申請中推進劑的脈動供給。
[0056]以上詳細描述了本申請的優(yōu)選實施方式，但是，本申請并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本申請的技術構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本申請的技術方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬于本申請的保護范圍。
【主權項】
1.一種燃燒室聲學研究裝置，其特征在于:包括推進劑脈動供給裝置、燃燒室和燃燒室長度連續(xù)調(diào)節(jié)裝置； 所述推進劑脈動供給裝置包括臺架、固定于臺架底板上的電動脈沖器、垂直設置于電動脈沖器頂部的連桿、固定設置于連桿頂端的下彎頭、固定設置于下彎頭頂端的剛性直管、固定設置于剛性直管頂端的上彎頭； 所述燃燒室長度連續(xù)調(diào)節(jié)裝置包括滑動噴注器和能驅(qū)動滑動噴注器沿燃燒室軸向移動的滑動驅(qū)動組件；所述滑動噴注器設置于燃燒室內(nèi)，并將燃燒室分為燃燒區(qū)和非燃燒區(qū)； 所述滑動噴注器包括滑動套、氧氣管、擋油環(huán)和燃料腔； 所述滑動套包括能與燃燒室內(nèi)壁密封滑動配合的錐形頭部和一根中空的導向滑桿； 所述錐形頭部與氧氣管密封固定連接，形成氧腔；氧腔的前端依次設置有所述擋油環(huán)和燃料腔；所述燃料腔、氧氣管上的圓孔和擋油環(huán)一起構(gòu)成指向燃燒區(qū)的噴嘴結(jié)構(gòu)； 所述導向滑桿從燃燒室的后側(cè)端蓋中穿出并與后側(cè)端蓋滑動密封連接；所述導向滑桿內(nèi)置有推進劑供給管路； 所述下彎頭與液體狀的推進劑源相連接，上彎頭與所述推進劑供給管路相連接。2.根據(jù)權利要求1所述的燃燒室聲學研究裝置，其特征在于:所述滑動驅(qū)動組件為設置于燃燒室中非燃燒區(qū)內(nèi)的水壓力管路。3.根據(jù)權利要求1所述的燃燒室聲學研究裝置，其特征在于:所述下彎頭的一個自由端通過下軟管與推進劑源相連接，上彎頭的一個自由端通過上軟管與所述導向滑桿內(nèi)的推進劑供給管路相連接。4.根據(jù)權利要求1所述的燃燒室聲學研究裝置，其特征在于:所述燃燒室還連接有冷卻裝置，該冷卻裝置包括冷卻內(nèi)芯、冷卻夾層和冷卻外套，其中，冷卻內(nèi)芯與燃燒室的前側(cè)端蓋固定連接，冷卻夾層與冷卻內(nèi)芯相配合，冷卻外套套裝于冷卻夾層的外周；所述冷卻外套上設置有冷卻水入口和冷卻水出口。5.根據(jù)權利要求1所述的燃燒室聲學研究裝置，其特征在于:所述剛性直管的內(nèi)徑取決于推進劑流動的速度，推進劑流動的速度不超過12m/s。6.根據(jù)權利要求1所述的燃燒室聲學研究裝置，其特征在于:所述電動脈沖器為變頻脈沖器。7.根據(jù)權利要求1或5所述的燃燒室聲學研究裝置，其特征在于:所述剛性直管的長度取決于電動脈沖器的脈沖幅度和推進劑的可壓縮性。8.根據(jù)權利要求7所述的燃燒室聲學研究裝置，其特征在于:所述剛性直管的長度比電動脈沖器發(fā)出的脈沖波長小10倍以上。9.根據(jù)權利要求1所述的燃燒室聲學研究裝置，其特征在于:所述上彎頭和下彎頭均為直角彎管。10.根據(jù)權利要求1所述的燃燒室聲學研究裝置，其特征在于:所述電動脈沖器、連桿和剛性直管均為同軸設置。
【專利摘要】本申請公開了一種燃燒室聲學研究裝置，包括推進劑脈動供給裝置、燃燒室和燃燒室長度連續(xù)調(diào)節(jié)裝置。推進劑脈動供給裝置包括臺架、電動脈沖器、連桿、下彎頭、剛性直管和上彎頭。燃燒室長度連續(xù)調(diào)節(jié)裝置包括設在燃燒室中的水壓力管路和滑動噴注器，滑動噴注器包括滑動套、氧氣管和燃料腔；滑動套包括錐形頭部和中空的導向滑桿；導向滑桿內(nèi)設與上彎頭相連接的推進劑供給管路；下彎頭與液體狀的推進劑源相連接。采用上述結(jié)構(gòu)后，能使燃燒室中的推進劑實現(xiàn)脈動供給，能模擬真實的供給脈動。另外，推進劑的脈動供給，能激發(fā)燃燒室中的各種模態(tài)的聲學振蕩，從而能用來研究各種聲學振蕩對發(fā)動機燃燒穩(wěn)定性的影響。
【IPC分類】F02K9/62, F02K9/64, F02K9/44
【公開號】CN105020051
【申請?zhí)枴緾N201510347545
【發(fā)明人】聶萬勝, 安紅輝, 蘇凌宇, 劉松, 田希暉
【申請人】中國人民解放軍裝備學院
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年6月19日